基于列車運(yùn)動的軌道與地面振動能量回收機(jī)理研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展,城市軌道車輛在人們的日常生活中的作用越來越重要。城市軌道車輛在方便人們出行的同時,缺點也逐漸體現(xiàn)出來,特別是軌道列車在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動越來越被很多人關(guān)注。城市軌道車輛的運(yùn)行速度、車輛載重量、軌道不平順等參數(shù),決定了軌道不同程度的振動,因此振動能量也發(fā)生了變化。這些振動能量大部分被軌道本身吸收并且無價值的消耗掉。
　　在以往關(guān)于軌道振動的研究當(dāng)中,基本上都是關(guān)注于分析軌道振動產(chǎn)生的原因以及怎樣緩解這種振動的產(chǎn)

2、生和如何避免。本文則提出一種基于城市軌道車輛運(yùn)動的軌道垂向振動能量回收方法,通過建立車輛荷載簡化模型,以軌道簡諧不平順作為車輛振動的激擾輸入,在Simulink中仿真車輛荷載;采用壓電陶瓷作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件,并以經(jīng)典的壓電理論為基礎(chǔ),結(jié)合機(jī)械振動學(xué)的相關(guān)知識,構(gòu)建壓電發(fā)電裝置的機(jī)電耦合模型模型,從而得到軌道振動作為激振源的壓電能量輸出模型,并以此模型為基礎(chǔ),初步估算能量輸出的數(shù)值。本論文主要完成以下4項工作:
　　1、針對

3、城市軌道列車的特點,建立三自由度車體垂向系統(tǒng)模型,以軌面不平順作為激勵輸入,得到城市軌道列車垂向荷載模型;對該模型進(jìn)行快速傅里葉變換,完成對其的頻率分析,構(gòu)造列車荷載的模擬表達(dá)式。
　　2、在得到車體荷載模型的基礎(chǔ)上,采用連續(xù)支承模型作為軌道垂向系統(tǒng)的計算模型,通過文克爾假定,計算獲得某一根軌參考枕在列車運(yùn)行過程中的受力變化情況,此即為軌道垂向系統(tǒng)的激振源輸入模型。
　　3、引入壓電陶瓷作為軌道振動能量回收的換能器件,初步確