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电活性聚合物发电基本原理及应用研究 被引量：5
1
作者 林桂娟 刘刚 宋德朝 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期796-799,803,共5页
剖析了电活性聚合物在静电场中机械能和电能相互转换的内部机理,主要针对电活性聚合物发电原理进行分析研究。在不考虑能量损耗的理想前提下,探讨电活性聚合物在发电过程中3种能量循环过程。最后,采用丹佛斯生产的电活性聚合物(DEAP)材... 剖析了电活性聚合物在静电场中机械能和电能相互转换的内部机理,主要针对电活性聚合物发电原理进行分析研究。在不考虑能量损耗的理想前提下,探讨电活性聚合物在发电过程中3种能量循环过程。最后,采用丹佛斯生产的电活性聚合物(DEAP)材料,建立了电活性聚合物发电机实验装置平台,分析恒电荷状态下收集能量过程。试验验证了电活性聚合物发电原理。实验结果表明,作为新型智能材料的电活性聚合物在发电应用领域前景广阔。 展开更多
关键词 电活性聚合物(deap) 能量收集循环 麦克斯韦应力 恒电荷
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电活性聚合物发电机理 被引量：3
2
作者 林桂娟 张欣波 王克胜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3176-3182,共7页
为了推动电活性聚合物(DEAP)的发电产业化,本文根据电活性聚合物材料的电致大应变特性,分析了该材料的应力应变及本构模型。在此基础上,分析电活性聚合物的有效工作区域,揭示电活性聚合物在静电场中机电耦合及能量转换的内部机理,并研... 为了推动电活性聚合物(DEAP)的发电产业化,本文根据电活性聚合物材料的电致大应变特性,分析了该材料的应力应变及本构模型。在此基础上,分析电活性聚合物的有效工作区域,揭示电活性聚合物在静电场中机电耦合及能量转换的内部机理,并研究了该材料的发电机理。最后,仿真研究了能量转换效率与应力应变的关系。根据能量循环过程,提出了恒电荷能量收集模型。采用丹佛斯生产的硅树脂超弹性材料,构建了DEAP发电实验平台,采用仿真及实验研究验证了电活性聚合物发电机理。仿真结果表明:电活性聚合物工作在应变为25%,激励电压为1.3kV时,能到达最大的能量密度,约为5.8mJ/cm3。实验结果表明:应变越大,收集能量越大,与理论分析越吻合. 展开更多
关键词 电活性聚合物(deap) 能量转换 恒电荷 发电机理
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新型智能材料:电活性聚合物的研究状况 被引量：12
3
作者 党智敏 王岚 王海燕 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期981-987,共7页
电活性聚合物(electroactive polymer, EAP)是一种智能材料,具有特殊的电性能和机械性能.本文综述了不同类型电活性聚合物材料的国内外研究现状.按照作用机理的不同,电活性聚合物主要分为两大类:电子型和离子型.电子型EAP材料在直流电... 电活性聚合物(electroactive polymer, EAP)是一种智能材料,具有特殊的电性能和机械性能.本文综述了不同类型电活性聚合物材料的国内外研究现状.按照作用机理的不同,电活性聚合物主要分为两大类:电子型和离子型.电子型EAP材料在直流电场作用下可产生诱导位移,但是需要较高的激励电场(＞100V/μm);离子型EAP材料可以在较低电压下(1～2V)产生诱导弯曲位移,但是需要保持一定的湿润度,而且在直流电场激励下很难保持稳定的诱导位移.本文还介绍了电活性聚合物材料的应用领域和发展前景.由于其显著的电致伸缩响应,电活性聚合物被应用于驱动器和传感器,而且在仿生领域具有更广阔的应用.此外,透明度较高的EAP材料可被用于光学设备上.目前,电活性聚合物的应用还处于尝试阶段,但是,其独特的性能决定了这种材料具有不可估量的应用前景. 展开更多
关键词 电活性聚合物 电致伸缩 离子型 电子型
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电活性聚合物微型发电机 被引量：18
4
作者 陈明 林桂娟 宋德朝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2413-2420,共8页
通过实验分析了电活性聚合物在静电场中将机械能转换为电能的内部机理,研究了电活性聚合物发电原理,定量分析了电活性聚合物产生的电能。运用非线性连续介质力学理论,分析了Yeoh模型、Mooney-Rivlin模型和Ogden模型的不同应变能函数,建... 通过实验分析了电活性聚合物在静电场中将机械能转换为电能的内部机理,研究了电活性聚合物发电原理,定量分析了电活性聚合物产生的电能。运用非线性连续介质力学理论,分析了Yeoh模型、Mooney-Rivlin模型和Ogden模型的不同应变能函数,建立了电活性聚合物变形特性的数学模型。讨论了电活性聚合物在不同状态下的力学特性,构建了能量收集方程及运动学方程。最后,基于电活性聚合物发电原理,采用丹佛斯生产的电活性聚合物材料建立了风力发电机实验装置平台。实验结果表明:电活性聚合物在10%应变状态下,充电电压为1200V时,一次循环收集的电能为13.7mJ。这些实验为电活性聚合物致动器、传感器和微型发电机的研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 电活性聚合物 微型发电机 Mooney—Rivlin模型 应变能函数
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电活性聚合物的力学性能及发电应用 被引量：7
5
作者 林桂娟 宋德朝 +1 位作者 陈明 王克胜 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期908-913,共6页
依据电活性聚合物机械能向电能的转换机理,研究电活性聚合物发电原理.采用Mooney-Rivlin模型建立了电活性聚合物变形特性的数学模型,分析了材料在不同状态下的力学特性.并分析了电活性聚合物在静电场中的受力情况,能量收集方程及运动学... 依据电活性聚合物机械能向电能的转换机理,研究电活性聚合物发电原理.采用Mooney-Rivlin模型建立了电活性聚合物变形特性的数学模型,分析了材料在不同状态下的力学特性.并分析了电活性聚合物在静电场中的受力情况,能量收集方程及运动学方程.采用丹佛斯生产的电活性聚合物材料,构建电活性聚合物风力发电机实验平台;通过大量的实验研究,分析实验数据和现象,结果证实了电活性聚合物发电的原理. 展开更多
关键词 电活性聚合物 Mooney-Rivlin模型 能量收集 风力发电机
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介电型电活性聚合物能量收集方法研究 被引量：4
6
作者 朱银龙 王化明 周宏平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期362-367,共6页
介电型电活性聚合物(DEAP)作为一种新型智能材料,与风力、水力相结合,可作为一种新的能量收集方法。研究DEAP能量收集的可行性,讨论了DEAP的发电机理和工作过程。根据换能器工作状态的形变过程,利用弹性大变形理论建立了DEAP换能器的数... 介电型电活性聚合物(DEAP)作为一种新型智能材料,与风力、水力相结合,可作为一种新的能量收集方法。研究DEAP能量收集的可行性,讨论了DEAP的发电机理和工作过程。根据换能器工作状态的形变过程,利用弹性大变形理论建立了DEAP换能器的数学模型,通过对模型的求解计算出换能器推程、回程的力-位移曲线。据此,得出DEAP换能单元工作过程输入的机械能、发电量和相应能量转换效率。提出了一种多换能器集成使用以提高系统发电效率的方法。理论分析和试验数据表明:初始电压和拉伸位移是影响发电量、能量转换效率的关键因素。随着多换能单元的应用,系统的总效率可提高到28%以上。同时,外界输入扭矩的数值波动越来越小。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 换能器 发电特性 能量转换
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介电型电活性聚合物驱动转动关节控制技术研究 被引量：5
7
作者 朱银龙 张鑫焱 +1 位作者 王化明 周宏平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期333-338,332,共7页
介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,DEAP)具有大应变、高效率、高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。基于生物关节驱动原理及圆柱形驱动器特点设计了单自由度转动关节。根据弹性大变形理论建立驱... 介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,DEAP)具有大应变、高效率、高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。基于生物关节驱动原理及圆柱形驱动器特点设计了单自由度转动关节。根据弹性大变形理论建立驱动器DEAP膜的机电耦合模型,通过微分方程组的迭代求解可获得关节输入电压与输出角度之间的非线性关系,但计算工作量大。将小脑模型关节控制器CMAC(Cerebellar model articulation controller)神经网络与PD控制器相结合实现输出角度与输入电压之间的非线性映射,避免了复杂计算过程。阶跃和正弦参考信号的跟踪控制试验验证了CMAC神经网络控制的可行性。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 转动关节 跟踪控制 小脑模型关节控制器神经网络 PD控制器
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介电型电活性聚合物传感单元设计 被引量：3
8
作者 王化明 陈峰洪 +2 位作者 李鹭扬 汪洋 朱银龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期383-389,共7页
基于介电型电活性聚合物(DEAP)变形时的电容变化原理,设计并实现一种传感单元,其内框可在平面内移动,用于检测平面位移。建立该传感单元的几何模型,得出其电容变化和内框位移的关系。采用差动测量法测量敏感单元电容变化,建立了面对面... 基于介电型电活性聚合物(DEAP)变形时的电容变化原理,设计并实现一种传感单元,其内框可在平面内移动,用于检测平面位移。建立该传感单元的几何模型,得出其电容变化和内框位移的关系。采用差动测量法测量敏感单元电容变化,建立了面对面敏感单元的电容差值和内框平移量的关系。利用该传感单元设计了一个二自由度角度传感器用来测量关节转角,同样采用差动测量法建立了电容差值和转角的关系。实验测得其沿X轴和Y轴平移灵敏度为-57.2 pF/mm和-58.0 pF/mm,绕X轴和Y轴旋转灵敏度为-139.4 pF/(°)和141.6 pF/(°)。测试结果与分析结果较为吻合,验证了DEAP应用于位移传感器和角度传感器的可行性。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 传感单元 差动测量 关节转角测量
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介电型电活性聚合物圆柱形驱动器的驱动效率 被引量：3
9
作者 罗华安 王化明 +2 位作者 朱银龙 左方睿 汪洋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1980-1990,共11页
研究了介电型电活性聚合物(DEAP)驱动器的机电能量转换机理、能量损耗和驱动效率。建立了驱动器机电能量转换模型,并通过试验测算了驱动器等效电路的模型参数,分析了电极材料等因素对DEAP相对介电常数的影响。深入研究了驱动器漏电流损... 研究了介电型电活性聚合物(DEAP)驱动器的机电能量转换机理、能量损耗和驱动效率。建立了驱动器机电能量转换模型,并通过试验测算了驱动器等效电路的模型参数,分析了电极材料等因素对DEAP相对介电常数的影响。深入研究了驱动器漏电流损耗,试验验证了漏电流对驱动器性能的影响。最后,设计了驱动器驱动试验台,完成了不同行程的准静态驱动试验,数值计算了驱动器的驱动效率。结果表明:由于等效电路电容未参与能量转换,驱动器机电转换效率分别为17.6%和25.6%。低电压、小行程驱动时,试验误差与理论分析误差不超过15%;而高电压、大行程驱动时,DEAP膜的漏电流等非线性因素使其驱动效率变化明显。该结果可为DEAP圆柱形驱动器的优化设计及合理使用提供指导。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 圆柱形驱动器 机电能量转换 驱动效率 漏电流
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介电型电活性聚合物圆柱形驱动器结构参数分析 被引量：4
10
作者 罗华安 王化明 朱银龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期355-363,共9页
介电型电活性聚合物圆柱形驱动器结构简单,能输出较大的位移和力,对其结构参数进行分析是优化设计及合理使用驱动器的基础。通过建立圆柱形驱动器的几何模型分析了驱动器轴向伸长及径厚比对各层膜厚度变化的影响;基于圆柱形驱动器失效... 介电型电活性聚合物圆柱形驱动器结构简单,能输出较大的位移和力,对其结构参数进行分析是优化设计及合理使用驱动器的基础。通过建立圆柱形驱动器的几何模型分析了驱动器轴向伸长及径厚比对各层膜厚度变化的影响;基于圆柱形驱动器失效模式分析,揭示了结构参数(驱动器膜的预拉伸、卷绕层数、弹簧参数等)对驱动器输出性能的影响。结果表明,驱动器伸长时,小径厚比及较多驱动器膜卷绕层数会使各层膜厚度变化差异显著;基于圆柱形驱动器结构特点,驱动器膜的电击穿、弹簧驱动'失力'及其最大压缩极限变形等失效模式是影响其许用工作范围的主要因素;增加驱动器膜的预拉伸且使其周向延伸率略大于轴向,可获得较佳的综合输出性能;由于层间压力的影响,单独、过多地增加层数对输出性能的提高效果不明显;减小弹簧刚度与长度均能提高驱动器轴向伸长率,但其轴向输出位移量却产生不同变化,同时要注意避免驱动器计算力差超过弹簧预压缩力的情况。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 圆柱形驱动器 结构参数 失效模式
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基于电活性聚合物薄膜柔性器件的触觉传感特性 被引量：11
11
作者 张冬至 童俊 +1 位作者 刘哲 夏伯锴 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2151-2158,共8页
针对电活性聚合物（EAP）薄膜制造柔性智能器件的发展要求,分析了电活性聚合物薄膜的正/逆力-电特性及发电机理,采用静电诱导自组装技术在电活性聚合物表面制备了碳纳米管薄膜电极,然后构建了柔性传感器件.实验研究了EAP柔性器件的手指... 针对电活性聚合物（EAP）薄膜制造柔性智能器件的发展要求,分析了电活性聚合物薄膜的正/逆力-电特性及发电机理,采用静电诱导自组装技术在电活性聚合物表面制备了碳纳米管薄膜电极,然后构建了柔性传感器件.实验研究了EAP柔性器件的手指关节弯曲姿态及脚踏运动触觉的传感特性.扫描电子显微（SEM）形貌观察表明：碳纳米管薄膜呈网状结构且质地致密均匀.基于EAP柔性器件的手指弯曲姿态实验结果表明：在手指弯曲度为15～90°时,输出电压峰值为1.2～3.7V,展示了输出电压峰值与手指弯曲度之间的高线性度,线性相关系数为0.9951.此外,采用EAP薄膜器件对踏步触觉进行了实验测试,其输出电压峰值在1V左右,而且具有响应快、可重复性好等优势.本文的研究为电活性聚合物薄膜型电子皮肤及触觉传感器的发展提供了理论基础和实验依据. 展开更多
关键词 电活性聚合物薄膜 柔性器件 碳纳米管 手指弯曲姿态 触觉传感
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电活性超支化聚合物的合成与性质 被引量：2
12
作者 晁单明 姚雷 +4 位作者 陈大鹏 何立兵 贾晓腾 刘洪涛 王策 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2696-2699,共4页
通过分子设计,利用A2+B3反应合成了一种新型电活性超支化聚合物材料.该材料在保持聚苯胺的电活性基础上,还具有超支化聚合物特有的低黏度(其特性黏度为0.33 dL/g)、低结晶性及良好的溶解性.利用紫外-可见光谱对聚合物的氧化过程进行了监... 通过分子设计,利用A2+B3反应合成了一种新型电活性超支化聚合物材料.该材料在保持聚苯胺的电活性基础上,还具有超支化聚合物特有的低黏度(其特性黏度为0.33 dL/g)、低结晶性及良好的溶解性.利用紫外-可见光谱对聚合物的氧化过程进行了监测.热失重分析显示,该材料具有较好的热稳定性,失重10%时的温度高达517℃.该材料具有较高的介电常数,有望成为一种具有实际应用价值的高介电材料. 展开更多
关键词 聚苯胺 氧化偶联聚合 电活性 超支化聚合物
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介电型电活性聚合物驱动器机电耦合特性 被引量：5
13
作者 朱银龙 王化明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期301-306,共6页
研究了介电型电活性聚合物（DEAP）的机电耦合特性，分析了电场作用下DEAP的受力情况，结合超弹性理论建立了DEAP的非线性机电耦合本构模型。对电场作用下圆形结构DEAP驱动器的变形行为进行建模研究，给出Yeoh形式的DEAP本构方程、平衡... 研究了介电型电活性聚合物（DEAP）的机电耦合特性，分析了电场作用下DEAP的受力情况，结合超弹性理论建立了DEAP的非线性机电耦合本构模型。对电场作用下圆形结构DEAP驱动器的变形行为进行建模研究，给出Yeoh形式的DEAP本构方程、平衡方程和边界条件。通过求解微分方程组得出DEAP驱动器薄膜中的主延伸率和主应力分布，同时分析了预拉伸率、驱动器主动区域面积及激励电压对驱动器变形的影响。利用试验研究了电激励下的圆形驱动器变形行为，试验结果与理论分析比较吻合，从而验证了本构模型的正确性。研究表明：预拉伸率取值为3～4比较合适。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 驱动器 机电耦合
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电活性聚合物在锂离子蓄电池中的应用 被引量：1
14
作者 唐致远 刘强 +1 位作者 陈玉红 贺艳兵 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1017-1019,共3页
介绍了电活性聚合物过充保护机制的原理,详细描述了其工作过程。同时分析了其优点以及不足,同时对现有的过充保护技术进行了比较,揭示了电活性聚合物过充保护机制在锂离子蓄电池中良好的应用前景。
关键词 锂离子蓄电池 过充保护 电活性聚合物
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电活性聚合物薄膜柔性结构的动态特性分析与实验 被引量：1
15
作者 张冬至 崔天宏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2728-2736,共9页
针对用电活性聚合物(EAP)薄膜制造柔性智能器件提出的理论模型和性能要求,采用一种铁电高分子聚合物薄膜制作了柔性结构器件,建立了它的动力学方程、振动行为模型及其机电性能描述。研究了预张力-抗弯刚度、驱动电压、器件几何参数对柔... 针对用电活性聚合物(EAP)薄膜制造柔性智能器件提出的理论模型和性能要求,采用一种铁电高分子聚合物薄膜制作了柔性结构器件,建立了它的动力学方程、振动行为模型及其机电性能描述。研究了预张力-抗弯刚度、驱动电压、器件几何参数对柔性薄膜器件性能的影响。提出了柔性薄膜器件在预张力和抗弯刚度共同作用下的振动行为模型及其特征化描述,用数值模拟和有限元仿真研究了杨氏模量及预张力-刚度比对柔性薄膜结构振动行为的影响,基于有限元模型与激光多普勒技术模拟和实测了EAP薄膜柔性结构的模态振型。此外,基于压电激励-激光拾振方法研究了驱动电压及器件几何尺寸对EAP薄膜柔性结构动态响应特性的影响。实验结果验证了激光多普勒技术用于EAP薄膜智能器件测试的有效性,揭示了EAP薄膜柔性结构器件的工作机理及动态性能,1V驱动电压可产生精密位移21.6nm。本文为研究EAP薄膜器件提供了理论基础和实验依据。 展开更多
关键词 电活性聚合物 薄膜器件 动态特性 柔性结构 激光多普勒技术
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电活性聚合物换能器及其在声学和振动控制领域的应用进展 被引量：2
16
作者 帅长庚 陆刚 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期90-99,共10页
为探索电活性聚合物(EAP)换能器在声学与振动控制领域应用的可能性,首先对EAP换能器的分类、材料种类和设计技术进行了综述,并对其性能进行了分析比较;然后,详细介绍了EAP换能器在声学和振动控制中的最新应用进展,为研究人员开发新型技... 为探索电活性聚合物(EAP)换能器在声学与振动控制领域应用的可能性,首先对EAP换能器的分类、材料种类和设计技术进行了综述,并对其性能进行了分析比较;然后,详细介绍了EAP换能器在声学和振动控制中的最新应用进展,为研究人员开发新型技术及其应用提供指导。文献分析表明:该技术已取得里程碑式进展并有望在声学和振动控制等领域得到更广泛的应用。 展开更多
关键词 声学 振动控制 电活性聚合物 换能器
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介电型电活性聚合物的发电特性研究
17
作者 朱银龙 习爽 +2 位作者 苏晓芳 刘英 王化明 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1353-1359,共7页
介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,简称DEAP)作为一种新型智能材料,可与风力、水力结合作为一种新型的电能获取形式,将机械能转换为电能。分析DEAP发电机理、发电过程,比较恒电荷、恒电压、恒电场三种工作形式,确... 介电型电活性聚合物(Dielectric electroactive polymer,简称DEAP)作为一种新型智能材料,可与风力、水力结合作为一种新型的电能获取形式,将机械能转换为电能。分析DEAP发电机理、发电过程,比较恒电荷、恒电压、恒电场三种工作形式,确定选择恒电荷工作形式。讨论DEAP薄膜的发电机理和工作过程,分析了DEAP换能器的能量转换关系。基于建立的换能器模型,计算出一个工作循环换能器的发电量、输入的机械功和机电能量转换效率,同时确定初始电压、拉伸位移是影响发电量、能量转换效率的主要因素。并对此进行试验研究,试验结果验证了理论分析的准确性。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 deap 发电特性 能量转换
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电活性聚合物能量转换机理及实验研究
18
作者 林桂娟 张欣波 王克胜 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期831-836,共6页
基于介电高弹聚合物理论构建电活性聚合物发电过程的数学模型,以揭示硅树脂电活性聚合物在电致大变形过程中的机电耦合规律及能量转换机理;根据能量收集的循环过程建立了恒电压、恒电荷、恒电场和恒电流条件下的能量收集模型及混合能量... 基于介电高弹聚合物理论构建电活性聚合物发电过程的数学模型,以揭示硅树脂电活性聚合物在电致大变形过程中的机电耦合规律及能量转换机理;根据能量收集的循环过程建立了恒电压、恒电荷、恒电场和恒电流条件下的能量收集模型及混合能量收集模型;针对机电能量的转换效率对比分析各种模型的性能;同时,搭建风能发电机实验装置并进行恒电荷条件下发电过程的能量收集实验.结果表明,恒电荷条件下的能量收集模型的能量转换效率最高. 展开更多
关键词 电活性聚合物 压电性能 能量收集模型 恒电荷
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电活性聚合物——仿真肌肉材料的首选? 被引量：1
19
作者 宋心琦 《化学教学》 CAS 2011年第9期3-5,共3页
目前，有机高分子材料已经成为应用极其普遍的基本材料之一。由于学时的限制，初等化学教材除去介绍两类基本的高分子聚合反应外，剩下的大都属于常识性的用途介绍。遗憾的是，在人们的印象里，“白色污染”似乎超过了塑料对人类现代生... 目前，有机高分子材料已经成为应用极其普遍的基本材料之一。由于学时的限制，初等化学教材除去介绍两类基本的高分子聚合反应外，剩下的大都属于常识性的用途介绍。遗憾的是，在人们的印象里，“白色污染”似乎超过了塑料对人类现代生活的正面作用。鉴于目前有机高分子材料在高新技术中应用极其广泛，它与人们生活的密切程度可能已经超过传统的金属材料，采取正面引导或入选课外活动等方式介绍高分子材料的有关知识，将有利于更全面地领会科学技术是第一生产力的含义。 展开更多
关键词 有机高分子材料 电活性聚合物 科学技术是第一生产力 肌肉 仿真 分子聚合反应 现代生活 化学教材
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弯曲型介电型电活性聚合物驱动器的建模研究 被引量：3
20
作者 黄青云 王化明 +1 位作者 朱银龙 杨位东 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期19-23,共5页
介电型电活性聚合物(DEAP)由于其大应变,高效率及高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。该文设计制作了一种可实现弯曲变形的DEAP驱动器,根据弹性大变形理论建立驱动器的机电耦合模型,通过微分方程组的迭代求解获得激... 介电型电活性聚合物(DEAP)由于其大应变,高效率及高能量密度等优点,在仿生机器人领域具有广泛的应用前景。该文设计制作了一种可实现弯曲变形的DEAP驱动器,根据弹性大变形理论建立驱动器的机电耦合模型,通过微分方程组的迭代求解获得激励电压与输出角度、侧向输出力之间的关系。试验结果表明,在5kV电压下,该驱动器可产生最大75°的弯曲角度,最大侧向输出力达到0.7N。试验结果与理论结果较吻合,验证了驱动器设计与分析的有效性。以该驱动器为驱动单元,构建了一种仿生爬行机器人,初步试验表明了该类型驱动应用于仿生机器人的可行性,可为仿生机器人摆动驱动提供一种新的实现方法。 展开更多
关键词 介电型电活性聚合物 弯曲型驱动器 机电耦合模型
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