介電彈性體（Dielectric Elastomer,DE）是一種具備彈性變形能力的電介質(zhì)薄膜材料,在介電彈性體上下表面覆著柔性電極可制造出彈性電容。當柔性電極兩端接入直流電壓源,介電彈性體將沿電力線方向產(chǎn)生收縮,并在與電力線垂直正交的平面內(nèi)擴展延伸,該現(xiàn)象被稱為電致伸縮效應(yīng)。逆向利用電致伸縮效應(yīng),DE電容將成為一個電能生產(chǎn)單元,即介電彈性體發(fā)電機（Dielectric Elastomer Generator,DEG）。在過去的研究中,DEG發(fā)電需要高壓直流電源提供偏置電壓,這制約了DEG技術(shù)在實際工程中的利用。本文采用壓電材料為DEG提供偏置電壓,并采用一種自偏置電路對DEG產(chǎn)生的電能進行累加再利用,設(shè)計了一種新型壓電偏置式DEG,從而解決DEG發(fā)電技術(shù)中無法自供電的問題。本文圍繞該課題,主要進行了以下幾方面的研究:（1）分析了介電彈性體發(fā)電技術(shù)的原理,并對介電彈性體發(fā)電過程中電壓的變化進行了理論推導(dǎo)。對恒電場、恒電壓、恒電荷三種偏置模式下,DEG所受Maxwell應(yīng)力的大小與面積拉伸率的關(guān)系進行了分析;研究了超彈性本構(gòu)模型,了解了本構(gòu)模型建立的方法,典型的本構(gòu)模型主要包括Moone... 

【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DE仿生飛艇

第一章 緒論學(xué)[10]研制了一種環(huán)形模擬振蕩器，該lectric ElastomerActuator，DEA）被放的拐角處，每個 DEA 內(nèi)徑為 50mm，5 倍的 VHB4905 薄膜。DEA 并通過螺軌直徑分別為 200mm、250mm。該振er Switches，DES）電路來檢測球的 DEA 啟動后，在重力的作用下向下傾部只有一個高壓直流電源，通過對 D驅(qū)動和交直流變換的功能，如圖 1.2

在外部提供直流電壓后，該振蕩器能夠驅(qū)動仿生昆蟲機器人，如圖1.3 所示。圖 1.3 昆蟲機器人2017 年韓國松崗大學(xué)[12]基于介電彈性體的多自由度驅(qū)動器，研發(fā)了一種六足步行機器人，如圖 1.4 所示。該驅(qū)動器可進行平移和旋轉(zhuǎn)運動，實驗測試機器人直線運動的平均速度為 3cm/s。這種機器人展示 DE 在仿生驅(qū)動領(lǐng)域的潛力，其中驅(qū)動器電極采用的混合有機硅化合物（Wacker P7670、Nusil CF2-2186），介電彈性體采用了預(yù)拉伸的硅基膜。


本文編號：2913689