杨宏亮
,
樊亚玲
功能材料与器件学报
介电弹性体是电场型电活性聚合物的一种,在直流电场作用下,有良好的电致应变特性,去掉外加电场,可迅速恢复到原始尺寸,通过控制电压的大小,可以精确控制变形.本文基于Neo-Hookean应变能模型,采用ABAQUS有限元软件,开展了材质为丙烯酸聚合物管状介电弹性体驱动器在机电载荷作用下的力学性能有限元模拟,另外,考虑机械预拉伸的影响,开展了管状介电弹性体驱动器机电耦合特性的有限元仿真分析,为管状介电弹性体驱动器的力电特性、变形失效、稳定性的进一步研究提供了一定的理论依据.
关键词:
电致应变特性
,
管状介电弹性体
,
驱动器
,
有限元
樊亚玲
,
杨宏亮
材料开发与应用
针对等双轴预拉伸条件下的介电弹性体驱动器,开展了驱动器力电特性有限元仿真计算,建立了拉伸率与名义电场强度之间的关系,将仿真结果与已有的理论计算结果进行了对比,二者完全重合;同时根据等双轴预拉伸情况下系统的状态方程,分析不同预拉伸水平下极限电致应变、电场强度、电位移等参数关系,获取该介电弹性体驱动器稳态工作区间;有限元建模及分析方法可以为等双轴预拉伸驱动器的设计提供参考.
关键词:
介电弹性体
,
驱动器
,
等双轴预拉伸
,
机电稳定性
樊亚玲
,
杨宏亮
材料开发与应用
介电弹性体驱动器机电稳定性特性是研究衡量介电弹性体性能的重要指标之一.为了解单轴预拉伸下介电弹性体驱动器机电稳定性特性,借助有限元数值模拟手段,从理论建模和仿真计算两方面入手,针对单轴预拉伸条件下介电弹性体驱动器,建立基于Neo-Hookean应变能函数的电致应变模型,根据稳定状态下系统自由能函数对应的海森矩阵正定的特性,建立了介电弹性体驱动器在单轴预拉伸条件下的机电稳定性条件,并采用有限元方法计算了单轴预拉伸条件下驱动器的机电响应.通过分析不同预拉伸水平下极限电致应变、电场强度、电位移等参数关系,获取该介电弹性体驱动器稳态工作区间,推导得到的稳定性条件和有限元建模及仿真分析方法可以为驱动器的设计提供参考.
关键词:
介电弹性体
,
驱动器
,
单轴预拉伸
,
机电稳定性
樊亚玲
,
杨宏亮
金属功能材料
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015081
等双轴预拉伸下介电弹性体驱动器机电稳定性特性是研究衡量介电弹性体性能的重要指标之一.为了解介电弹性体驱动器机电稳定性特性,借助有限元数值模拟手段,针对等双轴预拉伸条件下的介电弹性体驱动器,开展了驱动器力电特性有限元仿真计算,建立了伸长率与名义电场强度之间的关系,将仿真结果与已有的理论计算结果进行了对比,二者完全重合;同时根据等双轴预拉伸情况下系统的状态方程,分析不同预拉伸水平下极限电致应变、电场强度、电位移等参数关系,获取该介电弹性体驱动器稳态工作区间;有限元建模及分析方法可以为等双轴预拉伸驱动器的设计提供参考.
关键词:
介电弹性体
,
驱动器
,
等双轴预拉伸
,
机电稳定性
