電場活化聚合物(DE)平面彎曲致動器設(shè)計.pdf

1、微致動器作為微電子機械的核心驅(qū)動元件，一直都是MEMS研究的熱點和突破點，并在一定程度上成為衡量MEMS發(fā)展水平的重要標志。電場活化聚合物是電子型電活性聚合物中的一類膜狀的絕緣塑料，具有柔軟、富有彈性、重量輕、類似動物的肌肉諸多特點，特別是它在直流電場作用下會產(chǎn)生大幅度的應(yīng)變，其變形率遠大于壓電陶瓷等傳統(tǒng)的電致伸縮材料，驅(qū)動效率高，抗振動性能好，這就使得這類材料具備了作為微型機械中電致動器(Actuators)基礎(chǔ)材料的可能性，在仿生機

2、械微驅(qū)動和微機械中具有極大的應(yīng)用潛力。 本文所設(shè)計的電場活化聚合物(DE)平面彎曲致動器是一種能夠?qū)㈦娔苤苯愚D(zhuǎn)化為平面彎曲運動的裝置。本文闡述了電場活化聚合物卷筒型平面彎曲致動器的工作原理，確定了電場活化聚合物平面彎曲致動器的結(jié)構(gòu)方案；建立了相應(yīng)的力學模型，推導(dǎo)、建立了電場活化聚合物平面彎曲致動器的全套設(shè)計公式，特別是基于虛功原理推導(dǎo)出螺旋彈簧的橫向剛度計算公式；數(shù)值模擬結(jié)果表明：所設(shè)計的平面彎曲致動器可以實現(xiàn)預(yù)期的平面彎曲運動