液晶弹性体弹簧振子的周期性光驱振动行为及机理

最近实验发现光响应液晶弹性体(LCE)超细纤维在周期性光照下的振动现象,在微执行器等领域具有应用潜力。本文理论研究了周期性光驱动下LCE弹簧振子的振动行为。基于LCE动力学模型,建立了LCE弹簧振子的动力学控制方程,数值计算得到弹簧振子振动的时程曲线。结果表明:周期性光照会引起LCE弹簧振子周期性振动。随着光照时间率的增加,振动平衡位置向下线性移动。在小阻尼系统中,存在一组最佳光照周期和光照时间率使系统振幅达到最大值。对于最佳周期光照模式,弹簧振子振动的振幅可由光强和阻尼控制。该研究结果对设计光驱动软机器人和光机械能转化系统等具有指导意义。