地球表面被大量的海洋所覆盖,海洋能资源丰富,波浪能作为海洋能中重要的组成部分,是一种优质的可再生能源。振荡水柱式波浪能发电装置能够从海洋中收集能量并将其转换成电能,其发电装置长时间处于潮湿环境中,易发生腐蚀损坏,导致装置寿命缩短且维修困难。本文在传统振荡水柱式波浪能发电装置的基础上改变发电方式,利用介电弹性体发电机代替传统的空气透平式发电机,组成一种基于介电弹性体材料的振荡水柱式波浪能发电装置,简化装置结构并提高发电系统寿命,主要研究内容如下:(1)基于势流理论建立振荡水柱动力学模型,应用格林函数法求解出速度势表达式,得到振荡水柱气室装置内部前墙处压强和水下各点压强;建立介电弹性体超弹性模型以及压强与薄膜相互作用模型,求解气室内部压强、水柱位移和介电弹性体薄膜形变量。应用ABAQUS有限元软件对介电弹性体薄膜形变量进行仿真分析,与理论结果进行对比验证,两者吻合较好,说明理论计算结果能够对振荡水柱驱动介电弹性体薄膜的形变量进行模拟。仿真研究施加预拉伸后薄膜形变量的变化情况,得出在相同压强作用下,预拉伸越大,薄膜形变量越小。(2)研究振荡水柱驱动介电弹性体薄膜形变时电容随波浪参数(周期和振幅)、振荡水柱装置参数(装置放置处水深和前墙吃水深度)、介电弹性体薄膜参数(半径和厚度)的变化情况,并讨论上述参数对振荡水柱装置驱动介电弹性体薄膜的输出能量影响,对比介电弹性体三种能量收集循环方式的输出能量大小并确定最优参数和最大输出能量,结果发现,采用恒定电场能量循环方式能够获得最大的能量,而且对薄膜施加预拉伸后,随着预拉伸增大,介电弹性体薄膜的输出能量变小。(3)分析振荡水柱驱动介电弹性体薄膜形变时的稳定性,考虑与温度相关的相对介电常数并建立热弹性介电弹性体自由能模型,推导出薄膜形变时发生张力损失、电击穿、机电不稳定性和拉伸破裂失效模式下的不稳定状态方程,分析温度对每一种失效模式的影响,研究发现增大温度能够提高介电弹性体薄膜形变的标称应力和标称电场。定义介电弹性体薄膜的稳定工作区域并研究温度和电致伸缩系数对稳定工作区域的影响,得出增大温度或减小电致伸缩系数,介电弹性体薄膜的稳定工作区域变大,并证明在给定参数下振荡水柱驱动介电弹性体薄膜形变时不会因为任何一种模式而失效。