Design and performance evaluation of piezoelectric tube stack energy harvesters in railway systems

能量收集 压电 堆栈(抽象数据类型) 振动 结构工程 磁道(磁盘驱动器) 工程类 声学 流离失所(心理学) 管(容器) 弹簧(装置) 机械工程 能量(信号处理) 电气工程 计算机科学 心理治疗师 统计 程序设计语言 物理 数学 心理学
作者
Yalei Cao,Rui Zong,Jianjun Wang,Hongjun Xiang,Lihua Tang
出处
期刊:Journal of Intelligent Material Systems and Structures [SAGE]
卷期号:33 (18): 2305-2320 被引量:18
标识
DOI:10.1177/1045389x221085654
摘要

Capturing vibration energy of track structures using piezoelectric energy harvesters has attracted increasing attention for powering wireless sensor networks along railway line. To better use the vertical space below steel rail, a kind of piezoelectric tube stack energy harvesters is proposed in this paper, which can be placed at the bottom of the steel rail to harvest the vibration energy of the vertical displacement induced by the moving train. The harvester consists of a displacement transmission rod, a compression spring, a force transmission metal tube, a piezoelectric tube stack, a whole metal shell, screw bolts, and a wire hole. The advantage of this design is to fully combine the heights of the compression spring, the force transmission metal tube and the piezoelectric tube stack, which helps reduce the vertical height of the device and enables its wide application to a variety of tracks, including, ballast track, ballastless track, and steel-spring floating slab track. Energy harvesting performance of the developed piezoelectric tube stack energy harvester is investigated experimentally, which is consistent with the theoretical results of the simplified model of such a harvester reported. Effects of displacement amplitude, displacement frequency, spring stiffness, resistance, and key parameters of piezoelectric tube stack on the energy harvesting performance of the harvester are also discussed. The present study provides a new design concept for developing piezoelectric energy harvesters used in railway systems with the smaller vertical space below steel rail.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
芳芳发布了新的文献求助10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
852应助haozd1992采纳,获得10
2秒前
ling完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
晨时明月发布了新的文献求助10
4秒前
情怀应助邵大王采纳,获得10
4秒前
2Y_DADA完成签到,获得积分10
4秒前
xzheng完成签到 ,获得积分10
6秒前
九一至极完成签到,获得积分10
6秒前
9秒前
zimin发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Pw完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
冲冲冲应助Oo3采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.2应助小喵王采纳,获得10
14秒前
卢彦冬完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
于吉武完成签到,获得积分10
17秒前
自觉的书文完成签到,获得积分10
17秒前
火星上的雨泽完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
MayoCQ完成签到,获得积分10
18秒前
今后应助哈哈的哈哈采纳,获得10
19秒前
lww发布了新的文献求助10
21秒前
再次追逐夏天完成签到,获得积分10
21秒前
Akim应助常温可乐采纳,获得10
23秒前
mimi发布了新的文献求助10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
white完成签到,获得积分10
25秒前
zz完成签到,获得积分10
26秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
29秒前
zyt完成签到,获得积分10
29秒前
Kar完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
史婉莹完成签到 ,获得积分10
30秒前
巴啦啦能量完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Work Engagement and Employee Well-being 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6068794
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7900865
关于积分的说明 16331862
捐赠科研通 5210166
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2786815
邀请新用户注册赠送积分活动 1769707
关于科研通互助平台的介绍 1647925