一种基于压电发电的铁路路基自供电传感网络布置方法

    公开(公告)号:CN113708663A

    公开(公告)日:2021-11-26

    申请号:CN202110848998.0

    申请日:2021-07-27

    Abstract: 本发明一种基于压电发电的铁路路基自供电传感网络布置方法,针对不同的列车轴重和车速获得在不同路基深度的动力响应;针对每一路基深度,基于动力响应获得不同轴重、不同车速下的应变能;由动力响应获得动应力幅值和路基自振频率作为能量采集器的外部荷载输入,获得能量采集器转化的电能;将对应轴重和车速下的应变能和电能进行比较,当存在差值超过阈值时重新优化该路基深度的能量采集器的结构。本发明总结出不同轴重、不同速度、不同路基类型下铁路路基内部的动应力及振动频率的分布特点,根据路基内部的动应力及路基振动频率作为路基内部压电能量采集器设计及其布置依据,从而设计出适合铁路路基的压电能量收集器。

    一种减振发电的智能粗颗粒

    公开(公告)号:CN112663407B

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202011487607.9

    申请日:2020-12-16

    Abstract: 一种减振发电的智能粗颗粒,粗颗粒从外到内依次包括混凝土外壳、钢壳、若干压电减振俘能器及电能收集转化结构,压电减振俘能器两端分别与钢壳及电能收集转化结构相抵,用于将混凝土外壳及钢壳的应力转化为电力,电能收集转化结构将电力转化为稳定的电能并储存。本发明在保证强度和刚度的前提下,通过3D打印技术打印出混凝土外壳,接收外部结构的振动力量,利用压电效应,结合内部的压电减振俘能器、能量转化器和储能元件进行振动能量到电能的收集、转化与存储,不仅能直接减小外部结构的动应力,延长其使用寿命,还能利用压电材料将共振子振动能转化为电能,可实现变废为宝,是一种绿色能源。

    一种减振发电的智能粗颗粒

    公开(公告)号:CN112663407A

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN202011487607.9

    申请日:2020-12-16

    Abstract: 一种减振发电的智能粗颗粒,粗颗粒从外到内依次包括混凝土外壳、钢壳、若干压电减振俘能器及电能收集转化结构,压电减振俘能器两端分别与钢壳及电能收集转化结构相抵,用于将混凝土外壳及钢壳的应力转化为电力,电能收集转化结构将电力转化为稳定的电能并储存。本发明在保证强度和刚度的前提下,通过3D打印技术打印出混凝土外壳,接收外部结构的振动力量,利用压电效应,结合内部的压电减振俘能器、能量转化器和储能元件进行振动能量到电能的收集、转化与存储,不仅能直接减小外部结构的动应力,延长其使用寿命,还能利用压电材料将共振子振动能转化为电能,可实现变废为宝,是一种绿色能源。

    一种基于压电发电的铁路路基自供电传感网络布置方法

    公开(公告)号:CN113708663B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202110848998.0

    申请日:2021-07-27

    Abstract: 本发明一种基于压电发电的铁路路基自供电传感网络布置方法,针对不同的列车轴重和车速获得在不同路基深度的动力响应;针对每一路基深度,基于动力响应获得不同轴重、不同车速下的应变能;由动力响应获得动应力幅值和路基自振频率作为能量采集器的外部荷载输入,获得能量采集器转化的电能;将对应轴重和车速下的应变能和电能进行比较,当存在差值超过阈值时重新优化该路基深度的能量采集器的结构。本发明总结出不同轴重、不同速度、不同路基类型下铁路路基内部的动应力及振动频率的分布特点,根据路基内部的动应力及路基振动频率作为路基内部压电能量采集器设计及其布置依据,从而设计出适合铁路路基的压电能量收集器。

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