超弹性介电型EAP圆柱形驱动器变激励电压下动态响应分析

发布时间：2019-05-28 22:49

【摘要】：超弹性电活性聚合物(electroactive polymer,EAP)圆柱形驱动器的动态特性是进行合理设计、使用及优化驱动器的重要依据。结合介电型EAP机电耦合方程,构建了驱动器轴向线性运动的动力学方程。通过计算得到驱动器的电压-轴向位移曲线,研究了驱动器在准静态点附近的稳定性。最后,分析了驱动器在施加阶跃和周期电压激励时的动态响应。结果表明,在有效工作范围内驱动器是稳定的,阶跃电压激励使驱动器在准静态点附近产生轴向振动,周期电压使驱动器产生包含自振的拟周期轴向振动。进一步分析表明,阶跃电压激励更易导致驱动器的电击穿失效。
[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.
【作者单位】： 南京林业大学机械电子工程学院;南京航空航天大学机电学院;南京信息职业技术学院机电学院;
【基金】：国家自然科学基金(51305209) 江苏省自然科学基金(BK20130979,BK2011735) 中国博士后科学基金(2013M541678) 江苏省博士后科学基金(1302052C)
【分类号】：TH703

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2487424