随着经济的不断发展,人们的出行变得更加重要,在大城市当中城轨已经成为了主要的工具来支持交通。而为了达到更好的交通目的,车辆结构的轻量化已经成为了现在不断改革和进步发展的动力和目标。因为这样不但可以降低能源的消耗,而且还可以有效的降低制造车辆的成本^[1]。本论文主要的研究背景就是如何降低城市车辆的轻量化,并对此进行了一些列的研究。在本文的主要研究中,利用的基本材料就是不饱和的聚酯树脂,其中采用的增强材料选用特定的纤维材料,而在体系中为了保证系统能够最大限度的减少可燃性,通过添加氢氧化铝来满足需求。采用真空袋压工艺制备满足城轨车辆头罩性能要求的碳/玻混杂复合材料头罩。在本系统的主要研究中,主要进行的是固化剂以及促进剂的含量对树脂固化效率的影响,同时还进行了对温度以及树脂和阻燃剂氢氧化铝是如何影响材料的性能的。最后进行了对这些材料力学的性能研究,保证材料的优越应用性。在此基础上,根据城轨车辆头罩的使用要求对碳/玻混杂复合材料头罩进行有限元分析及性能验证,同时研究了碳/玻混杂复合材料头罩的制备工艺。经过科学研究者的研究可以发现,在保证促进剂用量固定的情况下,增加特定的固化剂的用量不但可以提高放热时的温度同时还可以大幅度的减少树脂的固化时间,另外树脂的硬度也可以在很短的时间得到提高;另外,固定固化剂的用量,不断对促进剂的用量进行增加,那么树脂的固化时间却不断的减少,其巴氏硬度是同等级的,但环烷酸钴促进剂超过20%用量后,虽然凝胶的时间不断减少,但是硬度却下降了很多,随着环境温度的上升,树脂的凝胶时间和固化时间将缩短,由于不饱和聚酯树脂的耐热性较低,随着使用环境温度的上升,复合材料的弯曲性能将下降;当体系中树脂的含量得到一定范围的提高以后,那么这种复合材料的各种强度甚至韧性呈现先增大后下降的趋势;其中当树脂的掺加量为复合材料的一半的时候,该材料的韧性最好;然而当添加剂氢氧化铝的添加量增大的时候,该种复合材料除了拉伸强度不断下降以外,其他的指数均呈现出逐渐升高的状态。进一步的研究发现,3.5mm+27mm+3.5mm结构的碳/玻混杂复合材料可以满足UIC651-2002、DIN 52210-6-1989、UIC 567-2004、DIN5510-2:2009四个标准的城轨车辆头罩的性能要求。碳/玻材料相比于其他类型的玻璃纤维来说制造的头罩可以有效的将车质量减少15.3%左右。