介电弹性材料的非线性热-力-电耦合行为研究

项目名称： 介电弹性材料的非线性热-力-电耦合行为研究

项目编号： No.11402246

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 盛俊杰

作者单位： 中国工程物理研究院总体工程研究所

项目金额： 26万元

中文摘要： 介电弹性材料（Dielectric elastomer，DE）是一种新型软物质智能材料，可在电压驱动下产生大幅度的厚度与面积变形，最大面积应变高达1600%,可以作为柔性致动器被广泛应用。针对现有研究对DE材料中的非线性力电耦合性能的研究尚不够充分，特别是温度和粘弹性影响以及DE动态特性研究缺乏，导致实际应用中对于材料的失稳规律难以掌握及控制，限制了其在工程中的推广和使用，基于此，本课题以典型的DE材料（VHB 4910）为研究对象，结合DE材料特有的非线性变形、粘弹性以及DE材料的热-力-电耦合变形试验，建立一种考虑温度、粘弹性和介电性等各种因素的DE材料非线性热-力-电耦合模型。在模型的基础上深入研究温度、粘弹性松弛和介电性对DE材料的非线性力电耦合变形的影响，揭示温度对DE材料静态和动态力电耦合稳定性的影响规律,为DE致动器件的设计和DE材料的改进提供理论指导。

中文关键词： 介电弹性材料；热力电耦合；温度；粘弹性；动态

英文摘要： Dielectric elastomer (DE) is a new type soft smart material. Subjected to a voltage, a DE reduces its thickness and generates large expansion in its area of a maxmum area strain of 1600% and can be used in high performance applications as actuators. Howev

英文关键词： Dielectric elastomer；Thermo-electromechanical coupling；Temperature；Viscoelasticity；Dynamic