IPMC微泵驱动膜的设计及结构优化

作     者：丁海涛 何青松 于敏 张昊 郭东杰 戴振东 DING Hai-tao;HE Qing-song;YU Min;ZHANG Hao;GUO Dong-jie;DAI Zhen-dong

作者机构：南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所南京210016 南京航空航天大学机电学院南京210016 

基　　金：国家自然科学基金(50705043 50805076) 高校博士点基金(200802871043) 南京航空航天大学创新基金56W1018资助 

出 版 物：《功能材料与器件学报》 (Journal of Functional Materials and Devices)

年 卷 期：2011年第17卷第1期

页      码：22-28页

摘      要：利用离子聚合物人工肌肉(IPMC)固有的电致动性能,设计了圆盘形、S形、条形及扇形4种不同结构的致动膜,选择最优结构的驱动膜以驱动微泵。制备了一系列IPMC悬臂梁状致动器,利用激光位移传感器测出不同条件下致动器产生的位移。ANSYS软件下,利用位移推导出IPMC单元体的弯矩,以此计算衡量微泵的体积变化和最大工作压力。同时,分析了泵膜形状、半径、厚度、驱动电压对泵体积变化和工作压力的影响。结果表明:较之于其它3种泵膜,扇形泵膜的体积变化量最大;泵膜半径的增加有利于增大体积变化量;泵膜厚度的增加有利于增加工作压力;适当地增加驱动电压,可同时提高其工作压力和体积变化量。

主 题 词：离子聚合物人工肌肉 有限元 微泵 计算机模拟 

学科分类：08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1007-4252.2011.01.004

馆 藏 号：203395423...