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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Analysis of Tristable Energy Harvesters Under Random Excitations

verfasst von : A. Kumar, Shaikh Faruque Ali, A. Arockiarajan

Erschienen in: Advances in Rotor Dynamics, Control, and Structural Health Monitoring

Verlag: Springer Singapore

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Abstract

This manuscript analyzes the performance of a tristable vibration energy harvester under Gaussian white noise excitation. Broadband vibration energy harvesting has attracted significant research attention and is targeted toward obtaining large power output over a wide range of frequencies. Nonlinearity can be introduced into vibration energy harvesting systems through multi-stability. In cantilever-type vibration energy harvesters, multi-stability could be achieved by the introduction of magnetic interactions. When two external magnets are used, the harvester can have up to three stable static equilibrium positions. The harvester with two stable states has been explored widely, both theoretically and experimentally. Recently, the harvester with three stable states is shown to perform better than its bistable counterpart in the presence of a linearly increasing harmonic sweep excitation. Ambient vibrations are random in nature, and the performance of tristable energy harvesters under such excitations needs to be studied. To begin with, we study the performance of tristable energy harvesters under Gaussian white noise excitation through numerical simulations. The simulations show that beyond a certain critical amplitude of excitation, the harvesters undergo inter-well oscillations and harvest more power. This implies that if the variance of the random ambient excitation is known, then the harvester could be optimized so that the mean harvested power is maximized.

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Metadaten
Titel
Analysis of Tristable Energy Harvesters Under Random Excitations
verfasst von
A. Kumar
Shaikh Faruque Ali
A. Arockiarajan
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-15-5693-7_36

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.