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介电弹性体是一种典型的智能软材料,具有高的介电常数,且具有重量轻、韧性好、形变大、高弹性能密度以及机电效率高等诸多优点.由介电弹性体制作而成的智能驱动器是通过具有柔性电极的弹性体在电场作用下产生的应变响应进行驱动变形的,在软体机器人、航空航天等许多方面展现出潜在的应用价值.然而,利用介电弹性体制备的抓取结构驱动力较小,将介电弹性体和形状记忆聚合物的变刚度特性相结合,可增加抓取结构的驱动力,并且在抓取和释放过程中无需持续通电即可固定形状.利用介电弹性体的电致变形特性和形状记忆聚合物的形状记忆及变刚度特性,设计了一种智能多稳态抓取结构.建立了驱动器的理论模型,确定结构参数,基于有限元软件对驱动结构的弯曲和恢复过程进行数值模拟,并对其进行弯曲和恢复试验,测试出恢复角度,基于理论和仿真对驱动器结构进行优化设计,基于优化后的驱动器制备了多稳态抓取结构,测试了抓取结构的性能. 相似文献
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CaCu3Ti4O12材料的研究现状 总被引：4，自引：0，他引：4
综述了研究CaCu3Ti4O12材料反常巨介电特性的理论和实用意义。给出了CaCu3Ti4O12结构示意图和X射线衍射(XRD)谱。评述了制备不同维度CaCu3Ti4O12材料的常规制备方法、优缺点及低温下介电性能测定方法。从内禀和外赋的角度，分析了影响CaCu3Ti4O12巨介电特性的各种可能因素。指出了目前该材料研究需要解决的一些问题。 相似文献
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以聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯、1,4丁二醇、1,1,1三羟甲基丙烷和纳米钛酸钡粉体为原料,采用一步法制备了一系列BaTiO3/聚氨酯复合物弹性体.BaTiO3/聚氨酯复合物弹性体的密度、硬度和介电常数随钛酸钡含量的增加而增加.采用数字散斑相关测量方法研究了复合物弹性体在电场诱导下的应变与复合物中钛酸钡含量的关系.结果表明BaTiO3/聚氨酯复合物弹性体在外加高压电场的作用下,随着高压电源的开合,其应变也随之呈现出相应的收缩与回复.复合物的电致伸缩系数高于相应的聚氨酯弹性体,但复合物的电致伸缩系数随复合物中钛酸钡含量的增加而逐渐减小. 相似文献
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具有复介电常量对称结构一维三元光子晶体透射谱的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用传输矩阵法理论,研究含复介电常量对称结构一维三元光子晶体的光传输特性。结果表明:当各层介质的介电常量均为实数时,在较宽的禁带范围内出现一条透射率为100%的透射峰;当介质介电常量含正虚部时,禁带中的透射峰出现透射衰减现象,若含有负虚部时,透射峰则出现透射增益现象;随着复介电正虚部的增大,透射峰出现单调衰减,而随着复介电负虚部绝对值的增大,透射增益达到一极大值,随后减小;在不同介质层引入复介电常量引起透射峰的透射率衰减或增益强度不同。这些特性对设计光放大器、衰减器等新型光学器件有一定的参考价值。 相似文献
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介电高弹聚合物力电转换器在工作中常受断裂、失拉、电击穿和力电失稳等失效行为的影响而失去工作能力。为了保障介电高弹聚合物力电转换器正常工作,论文对单轴限制下的介电高弹聚合物力电转换器的失效行为进行了研究,分析预拉伸对介电高弹聚合物薄膜力学性能以及允许工作区域的影响。结果表明：预拉伸可以提高薄膜的允许工作区域和机电稳定性能。研究工作可用于预测薄膜的最大允许工作区域,有利于保障转换器的安全工作。 相似文献
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合成了4个1,3－双（端介晶基）－1,1,3,3－四甲基二硅氧烷化合物,并于25度苯溶液中测量了它们的分子偶极矩μ,由此推论该类分子的电结构特征。 相似文献
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为了研究常温和高温条件下岩石对微波的吸收能力,根据同轴传输/反射法测试原理设计了一套变温岩石介电特性测试装置。该装置主要包括矢量网络分析仪、加热测温系统、测试平台、测试校准件和软件系统。该装置通过加热系统实现20～600℃范围隧道施工中岩石样本加热,以控制矢量网络分析仪测量被测材料的反射参数,结合定制的算法分析处理,得到材料介电常数,磁导率,损耗角正切。采用该装置对隧道施工中花岗岩、砂岩和玄武岩3种常见岩石进行了测试,并对测试结果进行了分析。应用结果表明：玄武岩介电特性明显优于红砂岩和花岗岩,玄武岩地层施工更适合采用微波辅助破岩。915和2 450 MHz频率下介电特性测试对测量结果基本无影响。该装置功能丰富,可用于开展隧道施工区间岩样介电特性测试,为筛选良好微波吸收性能路段提供试验平台。 相似文献
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利用平均场近似下的横场伊辛模型理论,研究含结构过渡层与界面耦合（铁电界面耦合和反铁电界面耦合）的铁电双层膜的尺寸对其极化与介电极化率的影响。研究结果表明：极化与介电极化率随温度的变化曲线呈现不同性质,强烈地依赖于构成铁电双层膜的两铁电层的厚度。 相似文献
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以马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）和乙丙橡胶（EPDM）为原料,采用酚醛树脂（PF）和二水合氯化亚锡（SnCl2·2 H2 O）为硫化体系,通过动态硫化法制备改性 PP/EPDM热塑性弹性体,探讨硫化体系和橡塑比对材料力学性能的影响．结果表明：PF和 SnCl2·2H2 O 分别为3份和0．3份,橡塑比为60/40时,弹性体的综合性能最优;材料的结晶行为和材料断面形貌表明,采用动态硫化法制备的热塑性弹性体能形成均相体系,相对于聚丙烯,其结晶温度有较大幅度的降低． 相似文献
12.
Dielectric elastomer actuators （DEAs） are an emerging class of polymer actuation devices and have extensive application prospect in the field of robotics because of their light weight, high efficiency and large deformation. A cone DEA is manufactured and its working principle is analyzed. To obtain the deformation of elastomer and movement of DEA in advance, a finite element method （FEM） simulation is performed first. According to the working principle, two working equilibrium points of DEA, corresponding to the displacements of DEA with voltage off and on, are obtained and validated by experiments, thus work output in a workcycle is computed. Experiments show that the actuator can respond quickly when voltage is applied and can return to its original position rapidly when voltage is released. Simulation results agree well with experimental ones and the feasibility of DEA simulation is proved, and causes for the small difference between them in displacement output are analyzed. The performance of the actuator is improved from the aspects of both displacement and force output. A diamond four-bar linkage mechanism is used as the preload part and a displacement output of 17 mm is obtained. The force output of one actuating unit is about 1.77 N, so three actuating units are assembled in parallel and the force output is heightened to as high as 5.07 N. 相似文献
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采用两种最常用的近似方法（MGT和EMA）研究了金属／绝缘电介质复合材料有效介电函数随温度变化的规律，不同的方法描述的结果是不同的，MGT方法得到介电函数实部始终随温度单调递增，而EMA方法得到介电函数实部随温度增加或减小，同时两者的数值也相差较大，因此不同的复合材料的微观结构对系统的有效响应具有十分重要的作用。 相似文献
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武子裕 《中阿科技论坛(中英文)》2024,(3):104-110
旋转驱动器在航天器上应用广泛。由于简单的驱动需求不需要结构过于复杂的驱动器,因此结构简单、性能可靠的旋转驱动器成为研究的热点。形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）驱动器结构简单紧凑、能量密度大、可靠性高、噪声低,拥有传统电机驱动器和液压驱动器所不具备的优势,是一种非常适合用于空间环境的驱动器。文章对一种非缠绕式轴向布置SMA丝的驱动器设计方案进行了设计与试验,分析了驱动器内部SMA丝的变形与受力情况,探讨了提升驱动器输出扭矩与行程的方法,并通过试验进行了验证;基于此设计了一种可以充当主动铰链的旋转驱动器,并通过试验验证了其驱动能力。 相似文献
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采用传统固相反应方法制备了Ba1-xSrxTiO3（x=0,0．1,0．2,0．3,004）陶瓷材料,用X射线衍射方法和介电谱方法研究了所制备陶瓷材料的结构和介电性能,结果表明,所制备样品,Sr2＋进入BaTiO2后与B矿形成了钙钛矿型连续固溶体：随着SP含量的增加,峰位向高衍射角度移动,晶粒尺寸减小,说明Sr2＋的掺入抑制了晶粒的生长：BST的系列样品随着温度的升高,介电常数增大,但是随着频率的增大介电常数减小,且峰值随着SP含量的增加都向低温区移动,SP的掺入,有明显的压峰效应,具有弥散相变的特征． 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2016,(1)
目的:介电高弹体是典型电敏性材料,在外加电场的作用下会产生大的变形,这一特点使其成为人工肌肉致动的理想材料,近年来引起研究者的广泛关注。本文着重介绍介电高弹体的基本力学理论和方法,旨在为相关材料、结构和器件的设计提供参考,也有助于不同专业背景的研究者了解并开展介电高弹体的相关研究。概要:本文介绍了近年来关于介电高弹体力电耦合问题的一些理论和数值研究,重点包括力电耦合的控制方程、材料本构关系、粘弹性响应、力电失稳以及致动器设计等方面。文中讨论了基于非平衡热动力学的介电高弹体力学模型处理复杂构型或与时间相关变形时常被采用的数值方法,优化介电高弹体致动极限的力学设计,以及介电高弹体力电响应在典型致动器中的应用。 相似文献
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顾利萍 《常熟理工学院学报》2008,22(8):42-45
利用微扰展开法讨论了任意阶弱非线性带壳球形颗粒复合体系（假定颗粒核组分的介电函数随场变化,表示为-↑εc=εc＋xc｜Ec｜^β的有效介电响应,导出了非稀释极限下三组分带壳球形颗粒体系的有效线性和有效（β＋1）次非线性系数的一般表示式．在部分共振条件下,三组分带壳球形颗粒复合体系可以等效成两组分实心球形颗粒复合体系,但是三组分体系的有效非线性系数兄比两组分体系增强了1/λ^β＋1。 相似文献
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提出利用数字散斑相关方法测量材料的电致伸缩性能的新方法.通过数字散斑相关方法得到面内位移,从而由几何三角关系得到离面位移,实现电致伸缩应变的测量.采用该方法对高电场作用下钛酸钡/聚氨酯复合高分子材料的电致伸缩性能进行了测量.在高电场作用下,对重复加电放电过程进行分析,得到电致伸缩应变,从而获取材料的电致伸缩系数.实验中采用双线性插值方法获取亚象素灰度值,以提高测量精度,并将结果与曲面拟合算法的计算结果进行了比较.结果表明:钛酸钡的加入提高了聚氨酯材料的电致伸缩性能;数字散斑相关方法可以有效地实现材料的电致伸缩系数的测量.该方法为电致伸缩性能的研究提供了一种有效的工具. 相似文献
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依据电活性聚合物电致大变形特性,揭示其机电耦合规律及能量转换机理.采用丹佛斯生产的硅树脂电活性聚合物材料,构建电活性聚合物风能发电机实验平台,在不同激励电压,不同行程,不同频率下,开展大量恒电荷收集能量实验.实验结果表明：应变与激励电压越大,发电装置收集能量越大,当行程为30mm,激励电压为1700V时,收集能量达到36.2 mJ,验证了理论分析结果的正确性. 相似文献