基于压电悬臂梁的铁路钢桁梁桥振动能量收集方案研究

• 作者: 刘伟群 刘鸣 李小珍 肖林 辛莉峰
• 来源期刊: 世界桥梁
• 学科: 交通运输
• 关键词: 铁路桥 钢桁梁桥 压电悬臂梁 振动能量 收集方案 车-线-桥耦合振动 动力响应
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 分析研究
• 页码范围: 50-54,63
• 页数: 6页
• 分类号: U448.13|U448.211|TN384
• 字数: 4063字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-7767.2018.05.011

摘要

为了研究在铁路钢桁梁桥布设能量收集装置的最佳位置,了解其给桥梁健康监测系统供电的可行性,基于压电悬臂梁能量收集基本原理,以一座有砟轨道96 m双线下承式简支钢桁梁桥为背景,进行铁路钢桁梁桥振动能量转化为电能的收集方案研究.首先以压电悬臂梁作为能量收集装置,基于机电耦合理论,得到可收集能量与桥梁加速度响应的关系;其次应用车-线-桥耦合振动理论,分析该桥在列车过桥时不同构件的加速度响应;然后根据其振动特性设计压电悬臂梁的参数,采用MATLAB编程求解桥梁不同位置的可收集能量;最后提出6种振动能量收集方案并对比分析.结果表明,桥梁不同位置处动力响应不同,需根据其振动特性设计压电悬臂梁的参数;桥面系尤其是横肋中点处,适宜布置能量收集装置,可收集的能量可以满足桥梁健康监测系统的最小能量需求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李小珍	西南交通大学土木工程学院桥梁工程系	211	2918	28.0	47.0
2	肖林	西南交通大学土木工程学院桥梁工程系	52	346	11.0	18.0
3	辛莉峰	西南交通大学土木工程学院桥梁工程系	5	15	2.0	3.0
4	刘伟群	西南交通大学机械工程学院	5	7	2.0	2.0
5	刘鸣	西南交通大学土木工程学院桥梁工程系	1	1	1.0	1.0