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《考慮慣性影響的車致軌道振動(dòng)能量俘獲研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼密級(jí)：公開(kāi)碩士學(xué)考慮慣性影響的車致軌道振動(dòng)能量俘獲研究作者姓名戴學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師向宏軍副教授培養(yǎng)院系土木建筑工程學(xué)院二零一四年十二月辦交乂攀碩士學(xué)位論文考慮慣性影響的車致軌道振動(dòng)能量俘獲研究作者：戴莉?qū)煟合蚝贶姼苯淌诒本┙煌ù髮W(xué)年月學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，提供閱覽服務(wù)，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供杳閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。保密的學(xué)位
2、論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明）中圖分類分：，校代碼：：密級(jí)：公幵北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文考慮慣性影響的車致軌道振動(dòng)能量俘獲研究作者姓名：：戴莉?qū)W號(hào)導(dǎo)師姓名：向宏軍稱：副教授學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)位級(jí)別：碩士學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程研究方向：智能材料與結(jié)構(gòu)北京交通大學(xué)年月致謝本論文的工作是在我的導(dǎo)師向宏軍副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。在科研方面，向老師嚴(yán)謹(jǐn)和精益求精的治學(xué)態(tài)度以及科學(xué)的工作方法都讓我受益終身。向老師不僅給予我學(xué)業(yè)上的督促和指導(dǎo)，同時(shí)在生活上也給予了很大的關(guān)心和幫助。在此衷心感謝三年來(lái)向老師在學(xué)習(xí)和生活中對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。在整個(gè)研究期間，石志
3、飛教授悉心指導(dǎo)我完成了很大部分的科研工作，在學(xué)習(xí)上和生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助，在此，向石志飛老師表示衷心的謝意。在研究過(guò)程中，王海燕師姐和王建軍師兄對(duì)于我的科研工作給予了很多指導(dǎo)，提出了許多的寶貴意見(jiàn)，在此表示衷心的感謝。在課題研究及撰寫論文期間，隋然、張之偉、張亞、左丹丹、劉心男、王穎等同學(xué)對(duì)我論文中的研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達(dá)我的感激之情。另外也要感謝我的家人，他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。中文摘要中文摘要摘要：近年來(lái)，環(huán)境能量俘獲技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外的高度關(guān)注，尤其是車致振動(dòng)能量俘獲己經(jīng)成為一個(gè)新興
4、的研究方向。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，鐵路建設(shè)非常迅速，在龐大的鐵路網(wǎng)下蘊(yùn)藏著巨大的環(huán)境能量。實(shí)際上，列車行駛會(huì)引起鐵路軌道的變形和振動(dòng)，產(chǎn)生大量的機(jī)械變形能和振動(dòng)能，利用能量俘獲技術(shù)把這些能量轉(zhuǎn)化成電能并儲(chǔ)存起來(lái)，可以為鐵路沿線結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)以及鐵路周邊的用電設(shè)施等提供電能。本文正是基于上述背景，以車致軌道振動(dòng)和變形能俘獲為研究對(duì)象，根據(jù)壓電理論，采用壓電俘能器將軌道機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，重點(diǎn)在于建立分析模型和探明影響俘能輸出的各種因素。全文共分為五章：第一章給出了課題的研究背景、意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀；第二章對(duì)車致軌道振動(dòng)俘能的相關(guān)研究理
5、論和方法進(jìn)行簡(jiǎn)單地回顧和敘述；第三章建立了車致軌道振動(dòng)的分析模型，即將鐵路軌道簡(jiǎn)化為彈性點(diǎn)支撐作用的多跨梁，列車荷載簡(jiǎn)化為移動(dòng)質(zhì)量，考慮了慣性效應(yīng)的影響，采用傳遞矩陣法、振型疊加法和法聯(lián)合求解了梁的動(dòng)力響應(yīng)并分析了移動(dòng)質(zhì)量大小、移動(dòng)速度和慣性力對(duì)動(dòng)力響應(yīng)的影響；第四章以軌道的動(dòng)力響應(yīng)作為壓電俘能器的輸入，并且為了方便分析，將儲(chǔ)能系統(tǒng)簡(jiǎn)化為電阻負(fù)載，由此建立車致軌道振動(dòng)俘能的理論解析，基于此解，重點(diǎn)考察了列車運(yùn)行參數(shù)對(duì)俘能輸出的影響，也就是詳細(xì)分析了移動(dòng)質(zhì)量大小、移動(dòng)速度和慣性力等因素對(duì)輸出特性的影響；第五章采用目前常用的能量收集電路，考
6、慮了能量?jī)?chǔ)存過(guò)程，因?yàn)槔碚撾娐凡糠质歉叨确蔷€性的，給出解析解非常困難，因此，本文采用對(duì)帶有實(shí)際能量收集電路的車致軌道振動(dòng)能量俘獲過(guò)程進(jìn)行了仿真，模擬了電池充電的全過(guò)程，比較了移動(dòng)質(zhì)量大小、移動(dòng)速度、慣性力以及能量收集電路和儲(chǔ)能元件對(duì)儲(chǔ)能效率的影響。本文為鐵路軌道壓電俘能方面的理論研究以及鐵路軌道俘能的應(yīng)用提供了參考和借鑒。關(guān)鍵詞：軌道振動(dòng)能；壓電俘能器；梁；慣性效應(yīng)；仿真分類號(hào)：ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:Ambientenergyharvestingtechnologygetshighattentionaroun
7、dtheworldinrecentyears,especiallyenergyharvestingfromtrain-reducedvibrationwhichhasbecomeanewresearchdirection.Withthedevelopmentofdomesticeconomy,railwayconstructionisveryquicklyandalotofambientenergyisinrailwaysystem.Infact,thedeformationandvibrationofrailwaytrackcause
8、dbymovingtraincangeneratemuchmechanicaldeformationenergyandvibrationenergy.Byusingenergyharvestingtechn
