介電彈性體力電耦合變形與能量轉換行為研究.pdf

1、隨著社會和科學的進一步發(fā)展,傳統(tǒng)的硬質材料已經不能滿足社會生產和日常生活的很多需要,與此同時,具有大變形的智能軟材料體現(xiàn)出其巨大的優(yōu)越性。其良好的生物親和性、大變形、高彈性能密度、響應快、輕質、廉價、易加工制造等優(yōu)點使得制備的柔性器件在機械、醫(yī)療、軍工、航天等領域均具有巨大的應用前景。
　　介電彈性體作為一種典型的智能軟材料電致活性聚合,它能夠在外加電場激勵下產生大的變形和作用力,將電能轉換為機械能,同時撤去電場,又能夠利用彈性回

2、復作用恢復初始形狀從而將機械能轉換為電能儲存,實現(xiàn)力電之間的相互轉換。利用這一性質我們既可以設計制作驅動器實現(xiàn)電能-機械能轉換,也可以設計制作能量收集器,傳感器等來實現(xiàn)機械能到電能的轉換。介電彈性體已經成為具備巨大應用潛力的仿生材料,是被稱為“人工肌肉”的革命性材料。
　　本文研究了介電彈性體的力電耦合變形與能量轉換機理,從軟材料力學的角度出發(fā),闡述基于熱力學框架與連續(xù)介質力學模型的介電彈性體理論。耦合了大變形與力電加載,描述介電