تامین انرژی مورد نیاز برای حسگرهای پایش سلامت ریل راه آهن از طریق استحصال انرژی الکتریکی از ارتعاشات ریلی به وسیله تیر چند لایه پیزوالکتریک

در دهه های اخیر با توجه به مزایا و قابلیتهای منحصر به فرد حسگرهای ممز1، گستره استفاده از این نوع حسگرها افزایش یافته است. از طرف دیگر با پیشرفت در زمینه ارتباطات بیسیم، بستری مناسبی برای پایش وضعیت سلامت وسیله نقلیه ریلی و مسیرهای راه آهن به صورت حسگر شبکه بی سیم2 ایجاد شده است. بحث تامین انرژی این حسگرها یکی از چالشهای مهم در این زمینه است. با توجه به این که این حسگرها در محلهای دور از دسترس و دور افتاده قرار دارند، امکان تامین انرژی با استفاده از خطوط برق شهری وجود ندارد. در این پژوهش، از میان روشهای استحصال انرژی، روش پیزوالکتریک به دلیل پایداری و توان تولیدی بالا انتخاب شده است. بدین منظور یک تیر چند لایه پیزوالکتریک یکسر درگیر به همراه یک جفت آهنربا (در نوک تیر) به منظور استحصال انرژی الکتریکی از ارتعاشات غیرهارمونیک بستر ریل راه آهن با استفاده از نرم افزار المان محدود کامسول مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. همچنین با هدف افزایش حجم انرژی استحصال شده، موقعیت قرارگیری جفت آهنربا بهینه سازی شده است.

کلیدواژه ها:

پایش سلامت ، ارتعاشات ریلی ، استحصال انرژی الکتریکی ، تیر پیزوالکتریک ، کامسول