轨道扣件能量收集装置优化设计分析

摘要

轨道扣件处可承受轨道大部分垂向载荷,在此处安装能量收集装置对轨道影响小,且安装方便。采用磁致伸缩材料Galfenol将轨道振动能转化为电能。采用ANSYS有限元分析方法确定Galfenol薄板安装在扣件中的位置,并对感应线圈的大小和形状进行优化设计。按照1360缩小的扣件进行实验验证,结果表明,模拟Galfenol轨道扣件能量收集装置可输出最大电压6.1 mV,一列高速列车经过轨道扣件时振动可转换的电能能量值为104.3 mJ。