摘要：介电型电活性聚合物（Electroactive polymer,EAP）驱动器的动、静态特性是其合理使用及优化设计的重要依据。构建圆柱形驱动器几何模型描述其几何变形,结合EAP膜机电耦合方程推导驱动器轴向线性运动的动力学方程。驱动器的电压-位移数值计算结果显示内外层EAP膜柔性电极涂覆方式会影响驱动器位移。基于驱动器的电压位移关系,对其主要失效形式进行讨论。将基于neo-Hookean弹簧的1个时间常数黏弹性模型修正为具有2个时间常数的模型,并将2种模型运用于阶跃和周期电压激励下的驱动器动态响应研究。理论计算与试验结果的对比分析表明,2个时间常数的黏弹性模型对驱动器的动态位移描述更为准确。在周期激励电压下,提高频率会显著减小驱动器位移幅值,驱动器的＂激励死区＂会减小其振动中心偏移及振动幅度。

关键词：电活性聚合物 圆柱驱动器 动态响应 电压激励 

单位：南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室 南京210016 南京信息职业技术学院机电学院 南京210023 南京林业大学机械电子工程学院 南京210037