新型弹簧支撑介电弹性作动器的力学特性建模及参数影响分析

摘要：

为了研究新型弹簧支撑介电弹性作动器参数对其力学性能的影响规律,基于热力学理论建立了作动器力电耦合模型,提出了作动器内置弹簧刚度和驱动变形表征方法,并通过试验进行了验证,在此基础上分析了薄膜参数对作动器力学性能的影响.结果表明:该作动器在电压驱动下表现出了良好的轴向驱动特性,建立的力电耦合模型能够描述作动器的静态力学性能;作动器的静态刚度随薄膜轴向拉伸比、薄膜横截面积的增加而增大,随薄膜径向拉伸比、作动器有效长度及弹簧压缩量的增加而减少;而增大轴向、径向的拉伸比和薄膜横截面积可提高作动器的驱动性能.可见,研究结果可为作动器的设计和性能优化提供理论依据.

关键词：介电弹性作动器、力电耦合模型、力学特性、参数影响

所属期刊栏目：19

分类号：TB381(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金11872290;国家自然科学青年基金11702162

在线出版日期：2019-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：88-93