第1章 绪论

1.1介电弹性体材料及其基本特性

1.1.1 DE材料聚合物薄膜

1.1.2 DE材料的柔性电极

1.2 DE材料的研究进展

1.2.1新型DE材料研发的进展

1.2.2 DE材料电致变形性能的研究进展

1.2.3 DE材料变形机理的研究进展

1.2.4 DE材料力电耦合理论研究进展

1.3 DE材料的发展前景

参考文献

第2章DE材料电致变形力电耦合模型及稳定性

2.1 DE材料力电耦合模型发展历程

2.2基于热力学理论的DE材料电致变形力电耦合模型

2.2.1基于DE材料的平面驱动器热力学模型

2.2.2 DE材料应变能模型

2.3 DE材料力电耦合变形的稳定性

2.3.1 DE材料的失稳现象

2.3.2 DE材料失稳机理

2.3.3非线性极化对突跳失稳的影响

2.4 DE材料力电耦合失稳现象的利用

2.4.1突跳失稳的利用

2.4.2凹坑失稳的利用

2.5本章小结

参考文献

第3章DE材料的基本力电性能

3.1 DE材料的力电性能实验方法概述

3.1.1 DE材料介电性能测试的实验仪器及方法

3.1.2 DE材料力学性能测试的实验仪器及方法

3.2频率对DE材料力电特性的影响

3.2.1频率对DE材料介电性能的影响

3.2.2频率对DE材料力学性能的影响

3.3温度对DE材料力电特性的影响

3.3.1温度对DE材料介电性能的影响

3.3.2温度对DE材料力学性能的影响

3.4预拉伸对DE材料力电特性的影响

3.4.1预拉伸对DE材料介电性能的影响

3.4.2预拉伸对DE材料力学性能的影响

3.5 DE材料的力电耦合效率

3.5.1 DE材料的应变系数

3.5.2 DE材料的机械效率

3.5.3 DE材料的电效率

3.5.4 DE材料的力电耦合效率

3.6 DE材料的电荷泄漏性能

3.7本章小结

参考文献

第4章 预拉伸对DE材料力电耦合特性影响的分析

4.1预拉伸对固体电介质极化的影响

4.1.1极化的微观机理和表达

4.1.2极化内微观电场和宏观电场的关系

4.2高分子聚合物材料的制约取向极化行为

4.2.1制约取向极化现象

4.2.2 DE材料制约取向极化数学模型

4.2.3预拉伸对取向极化的影响

4.3预拉伸对力电耦合变形和稳定性的影响

4.3.1考虑制约取向极化的DE材料本构关系

4.3.2预拉伸对电致变形与稳定性的影响

4.4预拉伸对DE材料力学性能及力电耦合行为的影响

4.5预拉伸的实现技术

4.5.1机械预拉伸技术

4.5.2双网络互穿聚合物的预拉伸技术

4.6本章小结

参考文献

第5章 温度对DE材料力电耦合特性影响分析

5.1温度对DE材料力电耦合特性的实验研究

5.1.1实验平台及试件

5.1.2 DE材料力电耦合特性实验结果

5.2 DE材料热-力-电耦合理论模型

5.2.1 DE材料的热-力-电的自由能模型

5.2.2 DE材料热-力-电耦合本构方程

5.3温度对DE材料力电耦合稳定性的影响

5.3.1温度对力电失稳的影响

5.3.2温度对失去张力失稳现象的影响

5.3.3温度对电击穿失效的影响

5.3.4温度对材料机械强度极限的影响

5.3.5稳定性区域

5.4温度及预拉伸对DE材料力电耦合性能的影响

5.4.1温度及预拉伸变形对DE材料介电常数的影响

5.4.2温度及预拉伸变形影响下的DE材料力电耦合特性

5.5本章小结

参考文献

第6章DE材料的黏弹性及其对性能的影响分析

6.1黏弹性DE的力电耦合模型

6.2黏弹性对DE材料预拉伸作用的影响

6.2.1黏弹性引起的DE材料松弛变形对预拉伸作用的影响

6.2.2黏弹性对预拉伸后DE材料介电强度的影响

6.2.3黏弹性对预拉伸后DE材料力电耦合失稳的影响

6.3直流电压下DE材料的蠕变行为及其抑制方法

6.4交流电压下的DE材料的蠕变行为及其抑制方法

6.4.1控制方程的建立

6.4.2数值计算结果和讨论

6.5本章小结

参考文献

第7章DE材料的动态特性分析

7.1 DE材料驱动器的动力学建模方法

7.1.1基于虚功原理的DE材料驱动器建模方法

7.1.2基于欧拉-拉格朗日方程的DE材料驱动器建模方法

7.2 DE材料的非线性动态特性

7.2.1 DE材料驱动器的固有频率分析

7.2.2 DE材料驱动器的非线性动态响应特性分析

7.3温度对DE材料驱动器动态特性的影响

7.4频率对DE材料驱动器动态特性的影响

7.5本章小结

参考文献

第8章DE材料电荷驱动及电荷泄漏的影响

8.1电荷驱动下的DE材料驱动器

8.1.1电荷驱动下DE材料的力电耦合模型

8.1.2电荷驱动和电压驱动下DE材料的力电耦合行为比较

8.2 DE材料的电荷泄漏特性

8.3电荷泄漏对电荷驱动下DE材料性能的影响及补偿方法

8.3.1电荷泄漏对DE材料性能的影响

8.3.2面向稳定变形的电荷泄漏补偿方法

8.4电荷泄漏对DE材料动态性能的影响

8.5本章小结

参考文献

第9章 不同变形条件下DE材料的力电耦合特性

9.1不同变形模式下DE材料的静态变形行为

9.1.1 DE材料驱动器的不同变形模式

9.1.2不同变形模式下的力电耦合分析模型

9.1.3不同变形模式下力电耦合行为分析

9.2不同力学边界下DE材料驱动器的动态特性

9.2.1弹簧边界

9.2.2阻挡力边界

9.2.3双DE材料薄膜构成的边界

9.3 DE材料的离面起皱现象

9.3.1不规则的起皱现象

9.3.2规则的褶皱现象

9.4本章小结

参考文献

第10章DE材料驱动器力电耦合大变形有限元数值模拟及应用

10.1引言

10.2 DE材料力电耦合大变形分析理论

10.3有限元离散及迭代求解

10.4 DE材料本构关系

10.5 DE材料力电耦合大变形数值模拟算例

10.6本章小结

参考文献

第11章 离子导体驱动DE的基本理论及其应用

11.1引言

11.2离子导体驱动DE的基本理论

11.2.1离子导体驱动DE的工作原理

11.2.2离子导体驱动DE热力学理论

11.3离子导体性能及其对DEA的影响

11.3.1离子导体的稳定性

11.3.2离子导体对DEA力电耦合变形的影响

11.4离子导体的应用

11.4.1离子导体驱动的DE传感器和离子导线

11.4.2离子导体驱动的柔性DE电致发光器件

11.5本章小结

参考文献

第12章 基于DE材料的驱动器结构设计

12.1单层DE材料驱动器结构设计

12.1.1单层DE材料面内变形驱动器

12.1.2单层DE材料面外变形驱动器

12.2多层堆栈式DE材料驱动器结构设计

12.2.1多层DE材料堆栈式结构制备方法

12.2.2多层DE材料堆栈式结构的应用

12.3圆柱形DE材料驱动器结构设计

12.3.1圆柱形DE材料直线驱动器

12.3.2圆柱形DE材料弯曲驱动器

12.4本章小结

参考文献

第13章 基于DE材料的能量收集理论与实践

13.1基于DE材料的能量收集工作原理

13.2基于DE材料的能量收集系统在不同变形模式下的能量计算

13.3基于DE材料的能量收集国内外研究进展

13.3.1基于DE材料能量收集行为的理论研究进展

13.3.2基于DE材料能量收集的结构设计研究

13.3.3面向DE材料能量收集的电路研究

13.4基于DE材料的能量收集实验

13.5本章小结

参考文献

第14章 基于DE材料的传感器结构设计

14.1 DE材料的传感原理

14.2平面形DE材料传感器

14.2.1压力传感器

14.2.2拉伸传感器

14.2.3多功能传感器

14.3筒形DE材料传感器

14.4具有表面微结构的DE材料传感器

14.5 DE材料传感器的电容测量技术

参考文献