一种介电型电活性聚合物材料的非线性 超弹性模型*
作者简介:罗华安(通信作者),男,1968年出生,博士,副教授。主要研究方向为介电型EAP材料及其驱动器特性。
E-mail:luohuaan@163.com
E-mail:hmwang@nuaa.edu.cn
网络出版日期: 2016-07-20
基金资助
* 国家自然科学基金(51325504, 51305209, 50975139)、江苏自然科学基金(BK20130979)和南京航空航天大学基本科研业务费(NS2014047)资助项目; 20150906收到初稿,20160123收到修改稿;
A Nonlinear Hyperelastic Model for Dielectric Electroactive Polymer Materials
Online published: 2016-07-20
介电型电活性聚合物(Electroactive polymer,EAP)材料的应力应变本构模型是进行EAP驱动器设计和优化的基础。提出一种由非线性弹簧组成的、具有空间网状结构的EAP膜超弹性模型,基于能量法推导出其应力变形关系式,并揭示该模型与Ogden模型之间的关系。采用单轴、等双轴拉伸试验分别对相关模型参数进行拟合,利用该结果对等双轴、单轴拉伸的受力进行预测和对比分析。根据不同条件拟合出的材料参数进行试验预测时,其结果与实际值存在一定差异,提出对单轴、等双轴拉伸试验数据进行综合拟合的方法。采用综合拟合方法后模型分析精度得到很大提高。分析结果表明,3参数的非线性超弹性模型能较准确描述两种试验条件下的EAP膜应力变形关系,模型参数的拟合数据宜选与其工作条件相近的试验方法获取。
罗华安 , 王化明 , 朱银龙 . 一种介电型电活性聚合物材料的非线性 超弹性模型*[J]. 机械工程学报, 2016 , 52(14) : 73 -78 . DOI: 10.3901/JME.2016.14.073
Key words: electroactive polymer; nonlinear; hyperelastic; model
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