Design of an Antagonistic Bistable Dielectric Elastomer Actuator Using the Bergstrom-Boyce Constitutive Viscoelastic Model
Notice bibliographique
Résumé
Dielectric Elastomer Actuators (DEA) has great potential for low cost, high performance robotic and mechatronic devices. However, the reliability of these actuators remains an important issue when used in continuous strain applications. To improve actuators reliability, DEAs can be used in a binary or bistable manner where actuators flip between two stable positions, thus maintaining one of two equilibrium states without any electrical energy input. This paper presents an antagonistic bistable DEA concept using a single, planar polymer film that can lead to compact high force multilayered actuators. The system is made bistable by the addition of carbon fiber leaf springs designed to maximize actuator strain output. The strong viscoelastic nature of the chosen polymer film significantly affects the system’s output force and is accounted for in the Bergstrom-Boyce material model. The model shows good agreement with experimental stress relaxation curves and is used to set the leaf springs’ force curve. Experimental results have shown that the acrylic polymer film’s (VHB 4905) strong viscoelastic nature limits the actuator speed at ∼ 0.9 mm/s; at higher speeds, the leaf springs cannot be matched with the proposed concept. The study also demonstrates that the proposed antagonistic actuator configuration is an interesting solution to provide reliable bistable actuation for compact structures and that developing polymer films with low viscoelasticity is key for optimal performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».