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Titel: An energy-based model for both rate-dependent and rate-independent hysteretic effects in uniaxially-loaded dielectric elastomer actuators
VerfasserIn: Prechtl, Johannes
Scherf, Felix
Kunze, Julian
Flaßkamp, Kathrin
Rizzello, Gianluca
Sprache: Englisch
Titel: Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD) XXV : 13-15 March 2023, Long Beach, California, United States
Verlag/Plattform: SPIE
Erscheinungsjahr: 2023
Erscheinungsort: Bellingham, Washington, USA
Konferenzort: Long Beach, California, United States
Freie Schlagwörter: Dielectric elastomer actuators
Calibration
Data modeling
Systems modeling
Modeling
Electrodes
Electric fields
Dielectrics
Viscoelasticity
Polymeric actuators
DDC-Sachgruppe: 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Dokumenttyp: Konferenzbeitrag (in einem Konferenzband / InProceedings erschienener Beitrag)
Abstract: It is widely known that dielectric elastomer (DE) material exhibits a strongly rate-dependent hysteresis in their stress-stretch response. It is experimentally observed, however, that the hysteresis of some DE materials (e.g., silicone) behaves as practically rate-independent when operating in the sub-Hz range. Despite this fact, the investigation and modeling of rate-independent hysteretic effects in DEs has received much less attention in the literature, compared to the rate-dependent ones. In this paper, we propose a new lumped-parameter dynamic model capable of describing a stress-stretch DE hysteresis with both rate-dependent and rate-independent effects. The model is grounded on a physics-based approach, combining classic thermodynamically-consistent modeling of DE large deformations and electro-mechanical coupling with a new energy-based Maxwell-Lion description of the hysteretic process. After presenting the theory, the model is validated by means of experiments conducted on silicone-based rolled DE actuators.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1117/12.2657685
URL der Erstveröffentlichung: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/12482/2657685/An-energy-based-model-for-both-rate-dependent-and-rate/10.1117/12.2657685.short
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-431578
hdl:20.500.11880/38716
http://dx.doi.org/10.22028/D291-43157
ISBN: 978-1-5106-6072-4
978-1-5106-6071-7
Datum des Eintrags: 11-Okt-2024
Bemerkung/Hinweis: Proceedings of SPIE ; volume 12482
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Systems Engineering
Professur: NT - Univ.-Prof. Dr. Kathrin Flaßkamp
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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