混合拉伸模式下介电弹性体发电性能研究

摘要

为探究介电弹性体发电机在等双轴预拉伸和锥形拉伸相结合下的发电特性，采用Neo-Hookean模型建立了介电弹性体在等双轴预拉伸和锥形拉伸情况下的机电不稳定性模型.运用Matlab/Simulink建立了介电弹性体发电机在此混合拉伸下的机电耦合模型，对介电弹性体发电机在不同预拉伸、输入偏置电压和锥形拉伸位移下的能量收集性能进行研究.实验及仿真结果表明：该混合拉伸模式不仅可以有效地改善机电不稳定性的影响，还可以提升介电弹性体发电机的能量收集性能.在预拉伸比为4、施加电压为2.5 k V、锥形拉伸位移为60 mm时，介电弹性体发电机产生的能量为114.49 m J，是相同条件下预拉伸比为2时的4倍.

关键词

介电弹性体发电机 / 拉伸模式 / 机电耦合模型 / 能量转换