电活性介电弹性体气球的可调变形
软凝聚态物质
2023-11-28 v1
摘要
设计具有可调形状的智能器件在工业制造中有重要应用。本文研究了层状介电弹性体（DE）气球在施加径向电压和内部压力作用下，屈曲、颈缩和突跳失稳之间的非线性变形与形态转变。我们提出了一种能够考虑由机电耦合引起的有限非均匀应变的非线性电弹性通用数学理论。我们利用表面阻抗矩阵方法研究了球对称气球形态转变的起始。此外，我们通过有限元数值模拟研究了分叉分支的非线性演化。我们的分析证明了设计可调 DE 球体的可能性，其中屈曲和颈缩的起始可由被动弹性层的几何与力学性质控制。相关应用包括软体机器人与机械执行器。
引用
@article{arxiv.2307.09347,
title = {Tunable morphing of electroactive dielectric-elastomer balloons},
author = {Yipin Su and Davide Riccobelli and Yingjie Chen and Weiqiu Chen and Pasquale Ciarletta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09347},
year = {2023}
}