【摘 要】
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We present experiments and simulations that the active shape change of a DE structure can be realized by 2D patteming electrodes and voltage control.For an acrylic membrane we demonstrate large actuat
【机 构】
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Department of engineering mechanics,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China
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We present experiments and simulations that the active shape change of a DE structure can be realized by 2D patteming electrodes and voltage control.For an acrylic membrane we demonstrate large actuation and phase coexistent behavior.Simulations are implemented in the commercial finite element software ABAQUS,which provides a large library functions to describe finite elasticity and in good agreement with experiments.
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介绍了一种由扭矩诱发的硬膜软基底系统的螺旋形失稳现象.当膜-基系统受到扭矩作用,加载局部会形成以剪应力为主导的应力场.当局部应力场的等效压缩应力超过临界值时,就会产生失稳现象.失稳的形貌可以用波数,螺旋角和影响半径来描述,其具体数值由两个无量纲的系统参数决定:膜和基底的模量比,以及加载半径和薄膜厚度比.
提出了针对化学反应响应型聚电解质凝胶的力-电-化耦合模型,并全面分析了多个时间尺度和空间尺度对系统的影响,可以较好地模拟这类凝胶的响应特性.此外,基于耦合模型,系统研究了这类凝胶的多种具体应用方向,其中包括:微型激励器,传感器,药物释放装置等.
研究了哈密瓜的静载蠕变特性.将哈密瓜果肉在TAXT2i质地分析仪上进行静载蠕变实验,同时基于分数阶导数理论,建立了哈密瓜蠕变的分数阶导数Maxwell和Kelvin模型.通过对哈密瓜静载蠕变实验数据的拟合分析,得到了分数阶导数的模型参数.进而分析比较了分数阶导数Maxwell模型,Kelvin模型与传统的六参数广义Kelvin模型.结果表明,分数阶导数Maxwell模型描述哈密瓜的静载蠕变特性更加
对苯乙烯类形状记忆聚合物在不同温度下的蠕变及应力松弛行为进行了试验研究,得到了不同温度下苯乙烯类形状记忆聚合物的延迟时间(retardation time),柔性模量(creep compliance)及松弛时间(relaxation time)等材料参数,构建了苯乙烯类形状记忆聚合物蠕变及松弛过程的黏弹性理论模型.通过与实验结果对比,验证了理论模型的准确性.
将光强和温度引入液晶聚合物本构方程,将光致小应变视为类似各向异性热应变的本征应变,作为微观的光致异构化和宏观变形的桥梁,构建了光机本构模型.建立了简单梁小挠度,大挠度的光致弯曲模型,将光的效应等效为一个光弯矩,通过挠曲线的微分方程计算光致弯曲的挠度曲线.近年研究表明光致异构化过程和偏振光与液晶取向之间的夹角有关.
建立了一个三维超弹性连续介质细胞模型,研究了成纤维细胞在微印刷基底上的黏附,扩展以及迁移整个过程,并与文献报道结果进行对比.该模型中细胞核与细胞质均当作超弹性介质,细胞通过动态黏附模型与基底相互作用,并对外界环境做出动态响应.
从理论上和数值上研究双层圆柱形黏膜的生长失稳.研究了内压和表面张力对临界失稳状态(主要是临界生长因子和临界波数)的影响.从理论上证明了内压具有使系统更稳定的作用,但是对临界失稳的波数没有影响.
Hydrogel can swell to many times of its dry volume,resuiting in large deformation which is vital for its function.The swelling process is regulated by many physical and chemical mechanisms,and can,to
基于几何形态为曲面的连续介质的有限变形理论,研究曲面自身的有限变形运动,即可作有限变形(大变形)的膜振动问题.建模上将薄膜或单层分子膜抽象为三维Euclid空间中的二维Riemann流形,以面密度表征三维观点下的厚度,连续性方程,本构方程,运动控制方程均在曲面意义上建立,从而具体推导获得了膜振动的控制方程以及实际随振动而变化的面密度的控制方程(连续性方程).