清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

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
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
慕容博完成签到 ,获得积分10
6秒前
mengliu完成签到,获得积分10
21秒前
愉快的老三完成签到,获得积分10
29秒前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
35秒前
汤沧海完成签到,获得积分10
52秒前
Arthur完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
xiehexin发布了新的文献求助10
1分钟前
糯米团的完成签到 ,获得积分10
2分钟前
rad1413完成签到 ,获得积分10
2分钟前
碗碗豆喵完成签到 ,获得积分10
3分钟前
星辰完成签到 ,获得积分10
3分钟前
gincle完成签到 ,获得积分10
3分钟前
敏敏完成签到 ,获得积分10
3分钟前
allrubbish完成签到,获得积分10
3分钟前
mike2012完成签到 ,获得积分10
4分钟前
苦咖啡行僧完成签到 ,获得积分10
4分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
4分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
4分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
4分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
4分钟前
jlwang完成签到,获得积分10
4分钟前
曲聋五完成签到 ,获得积分10
4分钟前
vincy完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
5分钟前
DDL发布了新的文献求助20
5分钟前
ldjldj_2004完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
huangzsdy完成签到,获得积分10
5分钟前
海盗船长完成签到,获得积分10
5分钟前
xiao发布了新的文献求助10
5分钟前
ywzwszl完成签到,获得积分10
5分钟前
阜睿完成签到 ,获得积分10
5分钟前
袁雪蓓完成签到 ,获得积分10
6分钟前
vitamin完成签到 ,获得积分10
6分钟前
刘丰完成签到 ,获得积分10
6分钟前
zhiwei完成签到 ,获得积分10
6分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
6分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
6分钟前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3736704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3280668
关于积分的说明 10020191
捐赠科研通 2997357
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1644527
邀请新用户注册赠送积分活动 782060
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749656