摘要：近年来,城市高架轨道列车运行过程中产生的振动已成为严重的问题。为研究高架轨道振动能量的传递特性,基于单层隔振系统和多层隔振系统功率流理论,分析振动能量的传递和耗散过程。通过建立高架轨道系统有限元模型,并以实测加速度结果验证模型的准确性。结合有限元模型和功率流理论,分析能量在轨道结构中的分布与传递规律。结果表明:振动能量在轨道结构的固有频率处达到峰值;由于扣件和轨道板支承对振动能量的衰减作用,全频段(1~1000 Hz)范围内,振动能量在从上往下的传递过程中逐渐减小;扣件系统可显著消耗钢轨高频(100~1000 Hz)振动能量,轨道板支承可显著消耗轨道板的低频(1~100 Hz)振动能量;功率流指标能直观反映振动能量在结构中的分布、传递和耗散特性;可通过设计扣件和轨道板支承的刚度和阻尼,获得最优的减振效果。

摘要：针对TBM掘进过程中主机剧烈振动问题和施工环境特点,提出一种基于液压系统的振动能量吸收转换装置。介绍了该转换装置的系统结构组成与工作原理,采用AMESim软件建立该系统的仿真模型。基于仿真模型研究了工况参数和元件参数对振动能量液压转换装置性能的影响规律。分析表明,振动能量油液转换器能实现相应功能。同时,在该结构条件下,液压马达转速随着活塞频率先增加后减小;马达转速随活塞幅值增加而增加但小幅值影响不明显;马达转速上升时间随蓄能器容积增加而增加;单向阀弹簧刚度需进行合理设计,否则转换器不能正常工作。

摘要：为实现低频振动条件下稳定的旋转式能量收集,文中对一种陀螺旋转式振动能量收集器进行了结构设计与优化,可实现WSN节点自供能工作。分析了陀螺转子运动特性和电磁特性,提出了球形永磁转子和圆形线圈绕组选型的设计方案。为了实现高能量转换效率和高转速下旋转稳定性,提出了一种基于遗传算法的线圈排布结构,并采用计算机算法进行自动优化。研制了一个半径为20 mm的样机,在1700 r/min转速下,实现114 mW输出功率。实验结果表明,经结构设计优化后的旋转式振动能量收集器可以持续、稳定、高效率地收集低频振动能量。

摘要：为了收集环境中的振动能量,实现传感器等低能耗器件的自供能,设计了一种可收集环境中低频机械振动能量的发电电能收集电路,通过三倍压电路将压电晶体产生的交流电压进行倍压放大,利用LTC3588-1电源管理芯片中的低噪声全波整流及高效降压转换器进行变换,获得可为传感器等低能耗器件供电的直流电压。分析与实验表明,设计的振动能量收集电路可为传感器等器件提供电能,实现微弱电能的收集。

摘要：论研究单自由度系统强迫振动时振动能量与振动疲劳寿命之间关系,然后用ANSYS/FE-SAFE软件对简支梁进行横向弯曲振动疲劳分析,结果表明,在一定范围内,振动能量越大,振动疲劳寿命越短,反之亦然,因此可以用振动能量对设备状态进行评价。对于测得的速度信号,可通过时域或频域积分的方法求得位移进而得到振动能量,也可以对信号进行频谱分析得到各频率下的幅值从而求得振动能量,后者更加方便准确。最后使用健康度定量描述设备的健康状态。

摘要：为了研究在铁路钢桁梁桥布设能量收集装置的最佳位置,了解其给桥梁健康监测系统供电的可行性,基于压电悬臂梁能量收集基本原理,以一座有砟轨道96m双线下承式简支钢桁梁桥为背景,进行铁路钢桁梁桥振动能量转化为电能的收集方案研究。首先以压电悬臂梁作为能量收集装置,基于机电耦合理论,得到可收集能量与桥梁加速度响应的关系;其次应用车-线-桥耦合振动理论,分析该桥在列车过桥时不同构件的加速度响应;然后根据其振动特性设计压电悬臂梁的参数,采用MATLAB编程求解桥梁不同位置的可收集能量;最后提出6种振动能量收集方案并对比分析。结果表明,桥梁不同位置处动力响应不同,需根据其振动特性设计压电悬臂梁的参数;桥面系尤其是横肋中点处,适宜布置能量收集装置,可收集的能量可以满足桥梁健康监测系统的最小能量需求。

摘要：文中基于磁性液体的磁特性和流动性,提出了一种利用磁性液体的晃动将机械运动直接转化为电能的振动能量收集器。理论推导了磁场作用下能量收集器输出感应电动势的数学表达式,借助有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立了磁性液体振动能量收集器磁场分布和流体运动的仿真模型,设计了振动结构在正弦激励下的能量收集测试实验,探究了外部激振频率、磁性液体种类和外磁场强度等因素对电阻两端输出电压的影响规律。实验结果表明:磁性液体振动能量收集器可以在低频激励水平作用下有效地收集能量,且具有较宽的工作频带。

摘要：通过结构声强法研究了含开口复杂结构中振动能量传递特性。首先介绍了结构振动声强分量的相关理论以及振动能量流的计算公式;基于Matlab与APDL语言编写了集成可视化计算程序。在数值计算中,先验证了可视化程序的有效性;以含开口耦合结构为例,实现振动能量传递和分布的可视化,证明了计算程序的实用性和创新性;同时讨论了不同激励频率以及开口存在对能量传递及分布的影响,得到一些有益的结论。

摘要：随着近年来微机电系统、集成电路和无线通信技术的不断发展,压电振动能量收集技术已被广泛应用于不同规模的微机电系统中,尤其是与人类生活息息相关的穿戴设备表现出了对微能源技术的迫切需求。文中综述了压电能量收集的基本原理和常用结构,分析了可穿戴设备压电能量采集的主要研究成果和进展,讨论了基于可穿戴设备压电能量采集器面临的挑战和提出的解决方案。

摘要：在大型旋转机械各类常见故障中,转子系统故障是发生最多的故障之一,超过总故障的60%。传统的转子系统的故障诊断方法主要是基于单通道信号的幅值谱和相位谱特征,但由于单通道信号的不完整性以及特征量选取的不可靠,容易出现误诊或漏诊状况。为解决上述问题,提出振动能量谱的概念,并结合全矢谱技术进行双通道信息融合,形成全矢振动能量谱,将其运用于转子系统的故障诊断当中。实验证明,全矢振动能量谱较之于传统的幅值谱方法,能更加准确、有效的识别转子故障。