【摘要】：超彈性電活性聚合物(electroactive polymer,EAP)圓柱形驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)態(tài)特性是進(jìn)行合理設(shè)計(jì)、使用及優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器的重要依據(jù)。結(jié)合介電型EAP機(jī)電耦合方程,構(gòu)建了驅(qū)動(dòng)器軸向線性運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程。通過(guò)計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)器的電壓-軸向位移曲線,研究了驅(qū)動(dòng)器在準(zhǔn)靜態(tài)點(diǎn)附近的穩(wěn)定性。最后,分析了驅(qū)動(dòng)器在施加階躍和周期電壓激勵(lì)時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。結(jié)果表明,在有效工作范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)器是穩(wěn)定的,階躍電壓激勵(lì)使驅(qū)動(dòng)器在準(zhǔn)靜態(tài)點(diǎn)附近產(chǎn)生軸向振動(dòng),周期電壓使驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生包含自振的擬周期軸向振動(dòng)。進(jìn)一步分析表明,階躍電壓激勵(lì)更易導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器的電擊穿失效。
[Abstract]:The dynamic characteristics of superelastic electroactive polymer (electroactive polymer,EAP) cylindrical actuators are an important basis for reasonable design, use and optimization of actuators. Based on the electromechanical coupling equation of dielectric EAP, the dynamic equation of axial linear motion of actuator is constructed. The voltage-axial displacement curve of the actuator is calculated, and the stability of the actuator near the quasi-static point is studied. Finally, the dynamic response of the driver under step and periodic voltage excitation is analyzed. The results show that the driver is stable in the effective working range, the step voltage excitation causes the driver to produce axial vibration near the quasi-static point, and the periodic voltage causes the driver to produce quasi-periodic axial vibration including natural vibration. Further analysis shows that step voltage excitation is more likely to lead to the failure of electric breakdown of the driver.
【作者單位】： 南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院;南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院;南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51305209) 江蘇省自然科學(xué)基金(BK20130979,BK2011735) 中國(guó)博士后科學(xué)基金(2013M541678) 江蘇省博士后科學(xué)基金(1302052C)
【分類號(hào)】：TH703

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本文編號(hào)：2487424