近年來,隨著智能材料的發(fā)展,其應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛。介電型EAP材料作為電活性聚合物中的一種,在智能材料領(lǐng)域具有重要的研究價值。介電型EAP材料具有輕質(zhì)化、零噪聲、高能量密度比、變形大、反應(yīng)響應(yīng)迅速、環(huán)境適應(yīng)好等優(yōu)點,因而也被人們稱之為“人工肌肉”。在本論文中通過介電型EAP材料的變形原理,設(shè)計制作了介電型EAP圓柱形驅(qū)動器,利用其輸出性能,設(shè)計了一種新型的柔性仿生機(jī)器魚,從而更加適應(yīng)復(fù)雜的水下環(huán)境。在介電型EAP材料和圓柱形驅(qū)動器的性能分析的基礎(chǔ)上,對彈簧規(guī)格、介電型EAP膜拉伸比例、介電型EAP膜卷繞層數(shù)、柔性電極涂抹面積比例和彈簧預(yù)壓縮率等影響因素進(jìn)行了實驗探究和分析總結(jié),從而確定驅(qū)動器的制作參數(shù),并且對驅(qū)動器的破壞方式進(jìn)行了總結(jié)。對介電型EAP膜拉伸裝置進(jìn)行了設(shè)計和制作,使其更加方便、高效的使用。分析圓柱形驅(qū)動器在結(jié)構(gòu)設(shè)計和制作過程中所存在的問題,并進(jìn)行了完善和優(yōu)化。同時結(jié)合實驗所確定的制作參數(shù),對介電型EAP圓柱形驅(qū)動器的制作過程做了詳細(xì)說明,并進(jìn)行實驗測試。為了進(jìn)一步分析介電型EAP圓柱形驅(qū)動器受力情況,通過對驅(qū)動器模型的簡化進(jìn)行了仿真分析,從而驗證實驗結(jié)果。設(shè)計了驅(qū)動單元的...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
        1.2.1 介電型EAP材料研究現(xiàn)狀
        1.2.2 介電型EAP驅(qū)動器研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 驅(qū)動器性能探究
    2.1 引言
    2.2 介電型EAP材料的性質(zhì)
        2.2.1 介電型EAP材料的變形原理
        2.2.2 介電型EAP材料的超彈性性質(zhì)
        2.2.3 介電型EAP材料的粘彈性性質(zhì)
    2.3 圓柱形驅(qū)動器性質(zhì)
        2.3.1 驅(qū)動器的工作原理
        2.3.2 驅(qū)動器的幾何模型
    2.4 驅(qū)動器輸出性能影響因素
        2.4.1 彈簧規(guī)格的影響
        2.4.2 介電型EAP膜拉伸比例的影響
        2.4.3 介電型EAP膜卷繞層數(shù)的影響
        2.4.4 柔性電極涂抹面積比例的影響
        2.4.5 彈簧預(yù)壓縮率的影響
        2.4.6 確定驅(qū)動器制作參數(shù)
    2.5 驅(qū)動器破壞與分析
        2.5.1 機(jī)械破壞
        2.5.2 脫落破壞
        2.5.3 擊穿破壞
        2.5.4 起皺破壞
    2.6 本章小結(jié)
第3章 介電型EAP圓柱形驅(qū)動器設(shè)計與制作
    3.1 引言
    3.2 介電型EAP膜拉伸裝置
        3.2.1 拉伸裝置總體設(shè)計
        3.2.2 拉伸裝置局部設(shè)計
    3.3 介電型EAP圓柱形驅(qū)動器優(yōu)化
        3.3.1 驅(qū)動器結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        3.3.2 驅(qū)動器制作工藝優(yōu)化
    3.4 介電型EAP圓柱形驅(qū)動器制作
        3.4.1 驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)
        3.4.2 驅(qū)動器的制作過程
    3.5 介電形EAP圓柱形驅(qū)動器的測試
    3.6 本章小結(jié)
第4章 計算與設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 驅(qū)動器仿真計算
        4.2.1 仿真軟件的選用
        4.2.2 驅(qū)動器參數(shù)的確定
        4.2.3 軟件建模
        4.2.4 網(wǎng)格劃分
        4.2.5 仿真分析
    4.3 驅(qū)動器的控制設(shè)計
        4.3.1 控制總方案
        4.3.2 上位機(jī)模塊
        4.3.3 無線通訊模塊
        4.3.4 下位機(jī)模塊
    4.4 仿生機(jī)器魚設(shè)計
        4.4.1 魚類游動機(jī)理
        4.4.2 仿生機(jī)器魚結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.4.3 制作過程
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3788050