In this work, the Cosserat formulation of geometrically exact beam dynamics is extended by adding the electric potential as an additional degree of freedom to account for the electromechanical coupling in the Dielectric Elastomer Actuators (DEAs). To be able to generate complex beam deformations via dielectric actuator, a linear distribution of electric potential on the beam cross section is proposed. Based on this electric potential, the electric field and the strain-like electrical variable are defined for the beam, where the strain-like electrical variable is work-conjugated to the electric displacement. The electromechanically coupled strain energy for the beam is derived consistently from continuum electromechanics, which leads to the direct application of the material models in the continuum to the beam model. The electromechanically coupled problem in beam dynamics is first spatially semidiscretized by 1D finite elements and then solved via variational time integration. By applying different electrical boundary conditions, different deformations of the beam are obtained in the numerical examples, including contraction, shear, bending and torsion. The damping effect induced by the viscosity as well as the total energy of the beam are evaluated. The deformations of the electromechanically coupled beam model are compared with the results of the 3D finite element model, where a good agreement of the deformations in the beam model and that in the 3D finite element model is observed. However, less degrees of freedom are required to resolve the complex deformations in the beam model.


翻译:在这项工作中,扩展了Cosserat配方的几何精度光束动态,增加了电源潜力,作为计算电动 Elasttomer活化器电动机械联动的额外自由度。为了能够通过电动驱动器生成复杂的光束变形,提议在光束交叉部分上进行电源的线性分布。根据这种电潜力,为光束定了电场和像菌变变变变电变电变量,在光束中,变电变电变电变电变电变电变电变频是同电变电变异的。光束变电变电变电变频的电变频度始终来自连续电动电动机械化器,这导致将材料模型直接应用到波变形模型中。光波变形变电流的电变异性问题首先在空间上半分解,然后通过模型模型集成,在数字示例中得出不同变形变形变形,包括收缩、变压、变压D、弯变速变速变速变速变速变速器的变速率,其精度的变变变变法结果由电变形变正的变正结果被为稳定的变形结果被测成。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【CVPR2021】动态度量学习
专知会员服务
39+阅读 · 2021年3月30日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
5+阅读 · 2018年5月28日
Arxiv
6+阅读 · 2017年7月17日
Arxiv
4+阅读 · 2016年9月20日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员