亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Modeling of Viscoelastic Electromechanical Behavior in a Soft Dielectric Elastomer Actuator

粘弹性 执行机构 蠕动 材料科学 介电弹性体 非线性系统 磁滞 耗散系统 弹性体 本构方程 流离失所(心理学) 联轴节(管道) 机械 非平衡态热力学 智能材料 电压 电介质 复合材料 物理 结构工程 纳米技术 工程类 热力学 凝聚态物理 电气工程 光电子学 有限元法 量子力学 心理学 心理治疗师
作者
Guoying Gu,Ujjaval Gupta,Jian Zhu,Li Zhu,Xiangyang Zhu
出处
期刊:IEEE Transactions on Robotics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:33 (5): 1263-1271 被引量:148
标识
DOI:10.1109/tro.2017.2706285
摘要

Soft dielectric elastomer actuators (DEAs) exhibit interesting muscle-like behavior for the development of soft robots. However, it is challenging to model these soft actuators due to their material nonlinearity, nonlinear electromechanical coupling, and time-dependent viscoelastic behavior. Most recent studies on DEAs focus on issues of mechanics, physics, and material science, while much less importance is given to quantitative characterization of DEAs. In this paper, we present a detailed experimental investigation probing the voltage-induced electromechanical response of a soft DEA that is subjected to cyclic loading and propose a general constitutive modeling approach to characterize the time-dependent response, based on the principles of nonequilibrium thermodynamics. In this paper, some of the key observations are found as follows: 1) Creep exhibits the drift phenomenon, and is dominant during the first three cycles. The creep decreases over time and becomes less dominant after the first few cycles; 2) a significant amount of hysteresis is observed during all cycles and it becomes repeatable after the first few cycles; 3) the peak of the displacement is shifted from the peak of the voltage signal and occurs after it. To account for these viscoelastic phenomena, a constitutive model is developed by employing several dissipative nonequilibrium mechanisms. The quantitative comparisons of the experimental and simulation results demonstrate the effectiveness of the developed model. This modeling approach can be useful for control of a viscoelastic DEA and paves the way to emerging applications of soft robots.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
orixero应助小喽啰采纳,获得10
36秒前
46秒前
zhouleiwang发布了新的文献求助10
51秒前
53秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
zhouleiwang完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
小喽啰发布了新的文献求助10
1分钟前
小喽啰完成签到,获得积分10
1分钟前
wanci应助mwang采纳,获得10
1分钟前
荣誉完成签到,获得积分10
1分钟前
taku完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小马甲应助枯藤老柳树采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
mwang发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
factor发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
大个应助factor采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
赘婿应助枯藤老柳树采纳,获得10
2分钟前
苗苗子子完成签到,获得积分10
2分钟前
mwang完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
4分钟前
4分钟前
5分钟前
桐桐应助秋刀鱼不过期采纳,获得10
5分钟前
隐形曼青应助研友_R2D2采纳,获得10
5分钟前
wanci应助爱撒娇的曼凝采纳,获得10
5分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Wang完成签到 ,获得积分20
6分钟前
赘婿应助天马行空采纳,获得10
6分钟前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137011
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787970
关于积分的说明 7784214
捐赠科研通 2444073
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299719
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625497
版权声明 600997