基于负刚度预载荷机构的锥形介电型EAP驱动器研究

为了便于对介电型EAP驱动器进行优化设计,针对介电型EAP驱动器进行建模是极其重要的。结合弹性大变形理论及Maxwell应力建立介电型EAP材料的机电耦合模型,分析一种可以提高驱动器性能的负刚度预载荷机构,在此基础上建立基于负刚度预载荷机构的锥形介电型EAP驱动器模型。通过对微分代数方程组的求解,分析预载荷机构对驱动器驱动性能的影响,得出特定尺寸的锥形驱动器在不同驱动电压下的电压-位移曲线以及驱动器薄膜中的主延伸率、主应力分布情况,同时给出了锥形驱动器的力-位移曲线。最后将试验结果与理论分析进行比较,给出了导致偏差的原因。结果表明,本文建立的模型可以为锥形介电型EAP驱动器的设计应用提供参考依据。