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介电弹性体薄膜驱动器的本构关系及机电稳定性

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介电弹性体(Dielectric elastomers,DE)是制造智能主动驱动器最有潜力的电致活性聚合物材料,也称电致活性聚合物人工肌肉(Electroactive polymer muscle,EPAM).它在外加电场下能够产生较大的应变及作用力,具有超大变形（380％）、高弹性能密度（3.4J/g）、超短反应时间、高疲劳寿命、易于加工、易于成形、高效率、轻质量、低价格、高循环次数等优良特性.在介电弹性体两个相对表面均匀涂覆柔性电极,施加电压后,由于静电力作用,介电弹性体薄膜将产生厚度方向变薄而平面方向变大.厚度的变薄将导致施加在介电弹性体的电场变高,此正反馈过程一直持续下去,当电场达到或超过介电弹性体的临界击穿电场时,薄膜被击穿,介电弹性体机电耦合系统失稳.本文应用两个材料常数的Mooney-Rivlin 弹性应变能函数研究介电弹性体的本构关系和机电稳定性,给出名义电场和名义电位移的关系及介电弹性体的稳定性区域.数值结果帮助我们深入理解介电弹性体机电稳定性行为和设计制造介电弹性体驱动器.

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来源
《第十二届全国青年材料科学技术研讨会》|2009年|900-904|共5页
会议地点南京
作者
刘立武; 刘彦菊; 冷劲松;
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作者单位

中国材料研究学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类特种结构材料;
关键词
工程力学; 介电弹性体; 本构关系; 机电稳定性;

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