本文针对轨道交通典型部件结构开展了多轴向经编织物拉挤技术的应用研究,根据轨道交通车辆典型承载部件及次承载部件的结构特点和运行工况要求,以帽型梁为切入点,深入研究帽型梁的织物铺层设计,预成型设计及闭模注胶成型等拉挤制备技术,并通过对制件进行表征分析,力学性能测试评价其工艺性和力学性能,结果显示多轴向经编织物的帽型梁拉挤制件工艺性良好,力学性能良好。基于帽型梁拉挤技术,进一步研究复杂多腔体支撑槽的铺层设计和制备技术,开发了满足多腔体织物拉挤需求预成型技术,逐步从简单腔体到复杂多腔体异型结构及大幅宽部件的深入研究,并根据大部件结构形式设计了适用于拉挤截面的新型连接件,攻克了轨道交通车辆大部件及承载结构件的复合材料拉挤应用技术。采用仿真分析方法对设计的织物拉挤部件进行力学性能分析,设计非标部件级测试对织物拉挤部件进行力学性能并测试,据仿真分析结果及力学性能测试结果的对比分析,论证了多轴向经编织物拉挤技术在轨道交通车辆上批量化低成本应用的可行性和先进性,为新一代轨道交通车辆中轻量化低成本复合材料应用提供了可靠的技术方案。研究内容符合国家碳中和以及轨道交通行业节能、减排、轻量化的发展需求,将有力带动国产碳纤维复合材料在轨道交通领域的大批量应用,对提升区域经济实力,完善产业结构,巩固提升我国轨道交通装备核心竞争力具有重要意义。主要研究工作及成果:1)轨道交通碳纤维多轴向经编织物材料和应用研究方法分析从轨道交通车辆应用需求出发,研究多轴向经编织物应用于轨道交通车辆的性能适用性,分析并确立了本文后续用于多轴向经编织物的建模及分析方法。2)碳纤维多轴向经编织物拉挤层合板制备与性能测试采用拉挤工艺进行碳纤维经编织物的层合板样件试制,分别采用25K大丝束编织LPTN800四轴向经编织物和25K碳纤维纱线进行平板样件制备,为分析碳纤维多轴向经编织物拉挤层合板与碳纤维纱线平板的性能差异,分别对两种样板进行力学性能测试,对比纱线样板与四轴向经编织物拉挤层合板测试结果,结果显示四轴向经编织物的轴向性能（0°）低于纱线拉挤样板,但非轴向性能（90°方向）明显提升,为后续设计复杂工况的梁结构提供了设计依据,为评估轨道交通织物拉挤力学性能提供参考数据。3)帽型梁复合材料纱线拉挤和织物拉挤方案设计和验证。设计不同多轴向经编织物铺层方案和纱线拉挤方案,通过仿真分析研究不同方案在轨道交通典型工况下的仿真分析结果,选取最佳四轴向经编织物进行单腔体帽型梁的拉挤工艺研究,研究腔体铺层设计、包覆方案、腔体预成型设计、模具设计及成型技术,设计开发帽型梁预成型织物腔体包覆器、预成型工装、成型模具等,通过闭模注胶工艺进行样件试制,并对制件的固化度、孔隙率、纤维排布、内部缺陷和力学性能进行表征和测试,研究碳纤维多轴向经编织物拉挤单腔体结构工艺性能和力学性能,结果显示碳纤维多轴向经编织物拉挤帽型梁力学性能、工艺性、制件质量良好,其批量化应用的潜力巨大。4)多腔体异型支撑槽铺层设计与拉挤制备技术及应用研究为进一步研究轨道交通复杂多闭腔体承载梁结构采用织物拉挤技术设计和制备的可行性,围绕设备舱中的复杂多腔体支撑槽开展碳纤维轴向织物拉挤铺层设计、包覆设计、预成型设计及整体部件仿真分析等关键技术的研究,并进行整体设备舱工况的力学性能分析和测试,研究其在设备舱上的应用的性能。通过碳纤维多轴向经编织物的铺层设计和复杂多腔体预成型等技术的开发,成功制备了复杂多腔体支撑槽,并将其应用于碳纤维整体复合材料设备舱中进行力学性能测试,结果显示,支撑槽在设备舱整体测试中,未出现变形和损伤,满足轨道交通设备舱的应用要求。5)大宽幅裙板复材方案设计、织物拉挤制备技术及应用研究对大宽幅裙板结构功能和承载工况分析,对传统碳钢结构设备舱裙板进行复合材料结构设计,设计新型玻纤织物复合材料裙板拉挤结构方案,为减少原金属裙板连接数量,设计满足拉挤裙板截面的高效连接方式。在帽型梁和复杂多腔体支撑槽铺层设计和制备技术的基础上对裙板进行织物的铺层设计和预成型方案设计,并进行大宽幅裙板的样件试制,对样件进行力学性能测试,结果显示,相比较碳钢裙板,玻纤织物拉挤裙板性能提升,减重效果明显,实现较碳钢裙板减重50%。本研究以实现轨道交通车辆（高速动车组为主）的复合材料低成本量产技术应用为目标,开展以织物为增强材料的轨道交通车辆典型承载与次承载部件复合材料结构设计、预成型和成型等技术研究;突破了多个关键技术难点,如复杂支撑槽铺层设计、碳纤维精确预成型技术、闭模多点注胶技术,具备高速动车组碳纤维复合材料典型部件的正向设计能力,并形成可量产的产品设计成套数据;建立碳纤维织物多腔拉挤体和大断面快速拉挤成型工艺体系,项目符合轨道交通节能、减排、轻量化发展需求,将有力推动国产碳纤维复合材料在轨道交通领域的批量应用,对提升区域经济实力,完善促进产业结构升级,巩固提升我国轨道交通装备的核心竞争力具有重要意义。