【摘 要】
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介电弹性体(Dielectric elastomer,简称DE)材料是一类在电场激励下可以产生大幅度尺寸或形状变化的新型软物质功能材料.DE材料具有非常宽的温度应用范围,这种宽的温度工
【机 构】
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中国工程物理研究院总体工程研究所 绵阳 621900
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介电弹性体(Dielectric elastomer,简称DE)材料是一类在电场激励下可以产生大幅度尺寸或形状变化的新型软物质功能材料.DE材料具有非常宽的温度应用范围,这种宽的温度工作范围和快速大变形功能为各种柔性致动器提供了良好的基础,但作为一种粘弹性高分子材料,温度对其性能的影响也是非常明显的.然而到目前为止,所有关于DE材料驱动性能的研究仅局限于室温条件下,温度变化对DE材料力电耦合变形的影响几乎没有相关报道.基于此,我们搭建了专门的实验测试平台,建立了DE材料的力电耦合变形测量系统,主要包括电压激励、温控装置和数据采集三个部分.基于建立的实验平台,通过实验研究了-10.C-60.C范围内,温度对最常用DE材料(VHB 4910,3M)力电耦合变形的影响,结果表明：升高温度可以提高DE材料的力电耦合变形；温度越高,DE材料越容易发生力电耦合失效.然后,从热力学和粘弹性力学出发,建立了考虑温度影响后的DE材料的粘弹性力电耦合模型,数值模拟理论结果和实验结果非常吻合.
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