在工程设计和制造中,诸如金属和陶瓷的“硬材料”被广泛地应用。然而,自然界的动物和植物的“机械”却是由“软材料”所构成。作为一种典型的“软材料”,介电弹性体有很多“硬材料”所不具备的优点,如大变形能力、快速的响应速度、价格低廉、质量轻、高能量密度。因而,介电弹性体在人工肌肉、能量回收器、柔性机器人、自适应光学仪器等方面有很大的应用前景。在介电弹性体的研究中,仍然存在着一些问题亟待解决。首先,大多数的研究仅仅是对弹性体进行了静态的数值分析,而常常忽视了与时间有关的耗散行为的影响,如粘弹性变形。其次,很多分析中的电压加载方式也不明确,很少针对介电弹性体在具体的电压加载下的变形情况进行分析。再次,温度作为影响介电弹性体静态和动态性能的重要因素,常常被许多学者所忽略。最后,预拉伸虽然在静态分析中被证明了可以提高及介电弹性体的大变形能力,但是在考虑粘弹性的动态分析中则有待进一步的研究。针对这些问题,本文进行了介电弹性体的力电行为和动态性能的研究。研究了几种主要的失效模式:张力损失、拉断、力电失稳和电击穿,以及由这些失效模式所决定的许用状态域。同时,温度作为一个变量,分别研究了它对各种失效形式和许用状态域的影响。考虑了一种主要的耗散现象—粘弹性松弛,分别研究了温度和预拉伸对耗散型介电弹性体的动态性能的影响。这些研究结果对高性能介电弹性体驱动器的设计和制造,以及介电弹性体大变形的实现有很强的指导意义。首先,介绍介电弹性体的基本理论知识。介绍介电弹性体作为驱动器和能量回收装置的基本工作原理。归纳常见的自由能表达式以及相对介电常数表达式。分别在平衡热动力学和非平衡热动力学的框架内,归纳状态方程的推导方法。总结介电弹性体的耗散过程,并着重介绍粘弹性松弛和流变模型。然后,研究温度对力电行为的影响。求出四种失效模式(张力损失、拉断、力电失稳和电击穿)的特定方程,得到许用状态域。并分别分析温度变化对于失效模式和许用状态域的影响。此外,研究由力电失稳导致的电击穿失效现象,并分析温度对此现象的影响。另外,研究温度对耗散型介电弹性体的动态性能的影响。研究粘弹性松弛现象和温度对其的影响。分别在恒值电压和线性电压的两种电压驱动下,研究温度对耗散型介电弹性体的动态性能的影响。最后,研究预拉伸对耗散型介电弹性体动态性能的影响。分别在恒值电压和线性电压两种驱动模式下,分析不同预拉伸和电压所导致的变形结果以及最大拉伸应变。同时,在这两种驱动模式下,得出预拉伸和电压的最好搭配方式以获得较大的驱动变形。