21742

21742

مدل سازي يك مكانيزم چند تعادلي به منظور بهبود برداشت انرژي از واگنهاي باري

كارشناسي ارشد

ماشين‌هاي ريلي

1398/7/3

دكتر داوود يونسيان

راه آهن

تامين انرژي الكتريكي مورد نياز واگن¬هاي باري كه فاقد باتري يا كابل¬هاي برق هستند، يكي از چالش¬هاي مهم در مهندسي راه¬آهن مي¬باشد، چرا كه به¬منظور دانستن موقعيت و وضعيت اين واگن¬ها و همچنين نصب حسگر¬هاي مختلف، انرژي الكتريكي مورد نياز است. يك منبع انرژي در دستري به منظور تامين انرژي الكتريكي مورد نياز، ارتعاشات واگن مي¬باشد. در اين مطالعه به بررسي يك سيستم چند تعادلي به منظور برداشت انرژي از ارتعاشات واگن هاي باري، پرداخته شده است. يك مكانيزم چند تعادلي ارائه شده و به منظور بهبود انرژي برداشت شده، بهينه شده است. به منظور ارزيابي عملكرد در برداشت انرژي، سيستم چند تعادلي با يك سيستم خطي مقايسه شده است كه نشان دهنده¬ي بهبود 2.1 برابري در انرژي برداشت شده است. هر دو سيستم خطي و چند تعادلي به وسط يك واگن باري متصل شده¬اند كه منبع ارتعاشات عمودي آن، ناهمواري هاي سطح ريل مي¬باشد كه با استفاده از چگالي طيفي ناهمواري كلاس¬هاي مختلف خطوط ريلي، ناهمواري يك كلاس براي فاصله 15000 متر توليد شده است.

1398/11/23

Modeling a multistable mechanism in order to improve the harvested energy of freight wagons

2/12/2020 12:00:00 AM

Electrical energy supply for a freight wagon is one of the engineering challenges in railway engineering since they do not have any battery or type of energy generator. Vibration is a potential and available source of energy in freight wagons. In this study an efficient bistable mechanism for energy harvesting from freight wagon vibrations is proposed. This bistable system consist of a linear power take-off and nonlinear stiffness. Two stables nodes are selected within the relative displacement range. Design parameters of the bitable systems is then tuned to extract maximum power. It is shown that remarkable enhancement can be achieved in comparison with conventional linear energy harvesters. Random track irregularities are generated for a 15(km) distance for standard classes of track irregularity spectral density. A parametric study is carried out and effects of different design parameters on the performance of the bitable energy harvester is investigated.