介电高弹体流体输运及调控器件设计与分析

发布时间：2017-10-29 21:08

  本文关键词：介电高弹体流体输运及调控器件设计与分析

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【摘要】：随着科技的发展,各种各样的新材料层出不穷,不断填补着工业应用上的空缺,其中一个重大的方向就是功能软材料的应用。功能软材料是在受外界激励后会发生一定的响应的软材料,介电高弹体即是一种典型的功能软材料。在外界的电压作用下,介电高弹体可产生超过100%的应变,并具有能量密度高、质量轻和响应速度快等优点,在仿生、航天、新能源等领域有巨大的应用潜力。本学位论文主要研究介电高弹体这一类功能软材料在多个器件上的应用。本文首先将介电高弹体用于流体运输方面,提出了柔性蠕动泵的概念,通过实验和理论分析相结合的方法研究了其力电耦合性能,研究表明更小的长径比和更大的预拉伸能够提高蠕动泵的稳定性,更小的预拉伸能够提供更大的压强差。其次提出了多个柔性蠕动泵结合的蠕动泵系统,并通过实验实现了两个柔性蠕动泵的串联,提出了以蠕动泵系统制造人工心脏的设想。最后将介电高弹体与微观的表面结构结合起来设计了介电高弹体亲疏水调控器。
【关键词】：介电高弹体 力电耦合 蠕动泵 人工心脏 超疏水
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 功能软材料9-10
• 1.1.2 介电高弹体简介及其力电耦合大变形理论10-12
• 1.2 介电高弹体器件12-18
• 1.2.1 介电高弹体柱状驱动器13-14
• 1.2.2 介电高弹体抓手14-15
• 1.2.3 介电高弹体双稳态致动器15-17
• 1.2.4 介电高弹体爬行机器人17-18
• 1.3 湿润性简介及其研究进展18-22
• 1.3.1 表面湿润性简介18-19
• 1.3.2 表面湿润性研究进展19-22
• 第二章 柔性蠕动泵单元22-38
• 2.1 实验设计22-28
• 2.2 理论分析28-35
• 2.3 有限元模拟35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 柔性蠕动泵系统38-43
• 3.1 实验38-42
• 3.2 本章小结42-43
• 第四章 介电高弹体亲疏水调控器43-53
• 4.1 设计方案以及制作流程43-47
• 4.2 亲疏水性能测试47-52
• 4.3 本章小结52-53
• 总结与展望53-55
• 参考文献55-58

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本文编号：1114653