类似于压电材料，离子型人工肌肉材料IPMC(ionic polymer-metal composite)是一种电活性聚合物，它具有低电压驱动的特点，1～5V电压可以激发出材料末端的人变形。当今世界上有许多关于IPMC材料电激励的分析模型，但是它们中大部分是研究IPMC悬臂梁的自由段的电激励响应模型。然而，论文作者在实验中发现IPMC梁的固定端在激励过程中起到了一定作用。在本论文中，作者将依据Nemat-Nasser的理论模型对IPMC人工肌肉材料的非线性电激励响应进行建模分析。文中选取一块表面电阻很大的IPMC薄膜为算例，当3V激励电压被施加于薄膜的铜电极上时，其自由段上距离根部2mm(自由段总长约为41mm)处就已经下降到40mV左右。目前，本文作者还未见国际上有相关方面的报道，因此本文建立了一个计算模型去解释并仿真由IPMC的根部变形引起的末端变形。通过使用新胡克模型和能量守恒方法，以及数值计算方法可以得到机械、化学和电场三场耦合的分析计算结果，它可以解释根部变形现象，并且显示了一个更加精确的IPMC末端变形仿真结果。所以这个模型有利于提高IPMC薄膜的电激励仿真的精确度，特别适用于IPMC薄膜材料的寿命研究(大表面电阻意味着薄膜老化)。