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作者：张茂荣;于瑞恩;宁峰平;李瑞琴;张启升;
单位：中北大学机械工程学院;
摘要：聚氯乙烯（PVC）电活性凝胶有着与人类肌肉相似的超强性能、足够刺激皮肤的知觉强度和导电性等优势，在柔性驱动和传感等领域的应用日益加强。PVC凝胶机电性能已通过实验进行了广泛研究，但尚未有机械力和电场力联合加载下直流（DC）电场凝胶形变机电性能及相关预测模型的研究。本研究以四氢呋喃（THF）为溶剂，蒸发制备PVC和己二酸二丁酯（DBA）电活性凝胶，并采用动态力学分析仪检测直流电场中力电耦合加载下的PVC凝胶应变响应。首先分析力电耦合加载下PVC凝胶的力电性能，并基于Maxwell和Kelvin-Voigt模型构建PVC凝胶驱动器的静态机电模型，以描述凝胶静态载荷下的形变响应；其次，采用最小二乘法获得模型常数的函数，并验证凝胶形变的预测模型，与实验形变数据对比后修正了模型预测，为预测和模拟PVC凝胶介质材料的力电行为提供理论支撑。
关键词：聚氯乙烯;;力电耦合;;形变响应;;力电模型
基金资助：先进制造技术山西省重点实验室开放基金(No.XJZZ202303)
