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doi:10.22028/D291-43157
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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