首页 期刊 科学技术与工程 新型弹簧支撑介电弹性作动器的力学特性建模及参数影响分析 【正文】

新型弹簧支撑介电弹性作动器的力学特性建模及参数影响分析

作者:毛伯永; 谢石林; 苏健军; 翟兴辉 西安近代化学研究所; 西安710065; 西安交通大学航天航空学院; 机械结构强度与振动国家重点实验室; 西安710049; 上海航天控制技术研究所; 上海201109
介电弹性作动器   力电耦合模型   力学特性   参数影响  

摘要:为了研究新型弹簧支撑介电弹性作动器参数对其力学性能的影响规律,基于热力学理论建立了作动器力电耦合模型,提出了作动器内置弹簧刚度和驱动变形表征方法,并通过试验进行了验证,在此基础上分析了薄膜参数对作动器力学性能的影响。结果表明:该作动器在电压驱动下表现出了良好的轴向驱动特性,建立的力电耦合模型能够描述作动器的静态力学性能;作动器的静态刚度随薄膜轴向拉伸比、薄膜横截面积的增加而增大,随薄膜径向拉伸比、作动器有效长度及弹簧压缩量的增加而减少;而增大轴向、径向的拉伸比和薄膜横截面积可提高作动器的驱动性能。可见,研究结果可为作动器的设计和性能优化提供理论依据。

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