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科研进展

彩神lv争霸首次发现介电弹性体驱动器中存在孤立频率响应行为

时间:2021-08-31  来源:医工所 微创中心 文本大小:【 |  | 】  【打印

  近日,彩神lv争霸医工所微创中心的高兴研究团队在介电弹性体这一新型软体驱动器中首次发现了孤立频率响应的非线性动力学行为。相关成果以Uncovering isolated resonant responses in antagonistic pure-shear dielectric elastomer actuators为题发表于Soft Science,并当选期刊创刊主封面。深圳先进院医工所博士后曹崇景为本文的第一作者,深圳先进院医工所副研究员高兴为论文的通讯作者。 

  介电弹性体驱动器(Dielectric Elastomer Actuator, DEA)是一种新兴的软体驱动器,具有电致变形大,能量密度高和顺应性好等优越特征,在新型仿生机器人、软体医疗微创手术器件等的开发上有着良好的前景。然而,该驱动器是复杂的多场耦合系统,其中的多重非线性动力学行为尚未阐明,致使驱动器精准控制难以实现。 

  通过使用数值动力学模型,本文研究了拮抗纯剪切式DEA的频率响应行为。在DEA系统中首次发现了与主响应分支隔离的次谐波频率响应曲线,这会导致振荡幅度突然跳跃,并严重威胁DEA系统的动态稳定性和可控制性。通过使用全局分析方法,还研究了孤立响应曲线随激励分量和系统物理参数的演变。 

  该研究有望对与具有其他构型的DEA中的孤立频率响应行为研究提供借鉴指导,并对实现DEA的稳定可靠运作奠定基础。 

   

  本文中首次发现的DEA孤立频率响应行为