压电收集装置为桥梁传感器供电可行性研究

摘要

为研究高速列车作用下桥梁跨中压电能量收集装置给桥梁传感器供电可行性,本文以跨度96m简支梁桥为原型,基于车桥耦合动力学理论,利用软件midas建立有限元分析模型,通过桥梁动力分析软件BDAP,计算CRH2动力车组以速度250km/h过桥时的动力响应,曲线拟合得到跨中双晶式压电悬臂梁的最终动位移响应.基于压电效应,推导出压电臂梁端位移、频率与收集电压的关系,进而得出可收集电压.研究表明,上述工况下可收集电压为4.22V,基本满足传感器的工作电压.