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龙图腾网获悉浙江大学城市学院;浙江大学申请的专利一种摩擦纳米发电机及试验装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111049418B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：201911381899.5，技术领域涉及：H02N1/04；该发明授权一种摩擦纳米发电机及试验装置是由蒋吉清;苏鑫杰;张鹤;董北北;章亦然设计研发完成，并于2019-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种摩擦纳米发电机及试验装置在说明书摘要公布了：本发明实施例提供一种摩擦纳米发电机及试验装置，该发电机应用于铁道系统的轨道和道床板之间，安装在每两个相邻轨枕之间的轨段中点，所述摩擦纳米发电机包括层状结构和包覆所述层状结构的绝缘防水封装保护层，所述层状结构从上至下依次包括上支撑层、上电极层、摩擦对、下电极层、下支撑层以及缓冲层。通过收集列车驶过时轨道和道床板振动产生的机械能，将该机械能转化为电能进行存储或直接为铁道相关用电设备供电。该发明的试验装置可以研究摩擦纳米发电机在不同轨道振动条件、以及不同摩擦对间隙设计情况下的电信号输出性能。

本发明授权一种摩擦纳米发电机及试验装置在权利要求书中公布了：1.一种摩擦纳米发电机，其特征是：所述摩擦纳米发电机包括层状结构和包覆所述层状结构的绝缘防水封装保护层，所述层状结构从上至下依次包括上支撑层、上电极层、摩擦对、下电极层、下支撑层以及缓冲层；摩擦纳米发电机通过设置缓冲层应用于轨道的不同振动幅值工况，从而通过收集轨道振动能为轨道中用电设备供能；所述摩擦对之间的初始间隙小于等于轨道最大振动幅值；所述振动幅值通过建立车轨耦合振动模型，并结合模态分析法和Newmark数值计算方法联合计算确定；所述振动幅值的确定方法如下：列车和轨道结构的动力控制方程，表达式分别为： 其中Mt、Ct、Kt分别是列车的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，yt是列车的位移向量，Ft是施加在列车上的外荷载，包括列车自重和轮轨接触力；yrx,t和φrx,t分别是轨道的竖向位移和转角，ErIr和κArGr分别是轨道的抗弯刚度和抗剪刚度，ρr为密度，Ar为横截面面积，Ir是截面惯性矩；Frx,t是轨道承受的外荷载；x为轨道位置，t为时间； 根据模态叠加法的思路，将轨道控制方程简化为常微分方程，并通过Newmark方法进行数值计算，最终得到轨道的振动幅值。

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