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J-GLOBAL ID：202202217097490664   整理番号：22A0921933

列車誘導鋼ばねフルクラム力を受ける高性能発電のための圧電スマートバックリングリング【JST・京大機械翻訳】

A piezoelectric smart backing ring for high-performance power generation subject to train induced steel-spring fulcrum forces

著者 (9件)： Wang Jianjun (Department of Applied Mechanics, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China) ,  Cao Yalei (Department of Applied Mechanics, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China) ,  Xiang Hongjun (Institute of Smart Materials and Structures, School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China) ,  Zhang Zhiwei (Department of Civil Engineering, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China) ,  Liang Junrui (School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University, 393 Middle Huaxia Road, Shanghai 201210, China) ,  Li Xin (School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University, 393 Middle Huaxia Road, Shanghai 201210, China) ,  Ding Deyun (Beijing Jiuzhouyigui Environmental Technology Co., Ltd., Beijing 100071, China) ,  Li Teng (Beijing Jiuzhouyigui Environmental Technology Co., Ltd., Beijing 100071, China) ,  Tang Lihua (Department of Mechanical Engineering, The University of Auckland, 20 Symonds Street, Auckland 1010, New Zealand)
資料名： Energy Conversion and Management  (Energy Conversion and Management)
巻： 257  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0552A  ISSN： 0196-8904  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 鋼ばねの垂直変位とサービス状態の長期モニタリングは鉄道の運転安全性を確保するために非常に重要である。しかし,監視システムの電力供給は,まだ挑戦的な問題である。この問題に取り組むために,圧電スマートバックリングリングを設計し,列車を通過して鋼-ばねアイソレータにおけるフルクラム力によって誘起される運動エネルギーを収穫するために製作した。作製したプロトタイプは主に凹形中空ベース,凸状中空カバープレート,および12圧電スタックから成る。調和力および鋼-ばねフルクラム力の下で製作したプロトタイプのエネルギー収穫性能を,実験的および理論的に評価した。ハーベスタの性能に及ぼす強制振幅と周波数,および圧電スタックのパラメータのような重要因子の効果を解析し,議論した。結果は,製作したプロトタイプの最大平均電力が実際の鋼-スプリングフルクラム力レベルの下で最大500mWに達することができることを示した。さらに,適切な圧電スタック半径と適切な圧電スタック数を設計することによって,最大平均電力は1Wのオーダーに達することができる。プロトタイプを用いて,列車を通過した鋼-スプリングフルクラム力から1日当り約12.74Jの全エネルギーを収穫し,一方,1008の鋼-ばねアイソレータを含む浮遊コンクリートスラブの36ブロックを有する連続レール輸送剛体橋に対して,1日当たりの収穫全エネルギーは,約12.84kJに達することができた。最後に,提案したハーベスタに基づく自己出力無線温度センシングシステムを開発し,鋼ばねのサービス状態監視の実施の実現可能性と,エネルギー収穫による鉄道橋の健康状態モニタリングを実証した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 実験 ,  *鋼 ,  鉄道橋 ,  レール ,  *発電 ,  アイソレータ ,  *圧電気 ,  *列車 ,  監視装置 ,  運動エネルギー ,  周波数 ,  コンクリートスラブ ,  全エネルギー
準シソーラス用語： 状態監視 ,  エネルギーハーベスティング , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 圧電スマートバックリングリング ,  圧電スタック ,  鋼ばねアイソレータ ,  エネルギーハーベスティング ,  鉄道

分類 (3件)： その他の発電  (NB03140M) ,  圧電デバイス  (NC03110I) ,  エネルギー消費・省エネルギー  (LD01000B)

タイトルに関連する用語 (5件)： 列車 ,  誘導 ,  ばね ,  発電 ,  圧電