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摘要
本文针对现有的轨道振动俘能器回收效率较低的问题，设计了一种将钢轨吸振器和多模态压电-电磁复合式俘能器相结合的复合吸振器。在有效减轻轮轨系统振动的前提下，回收振动能量为低能耗轨旁设备供电。建立了车轮-钢轨-复合吸振器系统的摩擦耦合振动模型，通过与现场实测数据进行对比，验证了模型的正确性。在此基础上，分析了多模态复合式俘能模块对轮轨系统振动特性的影响。使用顺序耦合与参数化分析的方式，研究了俘能模块的发电性能。分析结果表明，复合吸振器能有效降低轮轨系统的振动强度，其集成的多模态压电-电磁复合式俘能模块能有效拓宽0～600HZ范围内振动能量的俘能频带，提高俘能效率，其最大输出功率达到了8.78MW。参数分析结果显示，通过调节能量回收模块的结构参数，提高悬臂梁的应变能，能进一步提高振动能量的俘能效率。
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单位石油大学机电工程学院
