TREK高压放大器10-10C-HS

　　TREK高压放大器10-10C-HS

　　等式中的已开发模型。 (s1)通过用户定义进一步实现商业有限元分析(FEA)软件ABAQUS中的材料子例程。在这里，使用10节点二次四面体混合元素(C3D10H)静态模拟。 在模拟中，我们选择= 0.2 MPa作为初始剪切模量r = 4.5作为介电弹性膜的相关介电常数与实验结果相比。 的几乎不可压缩的性质通过将体积模量K设置得更大可以满足介电弹性体材料的要求比剪切模量(10 K10)大。

　　在参考状态下(双轴预拉伸ps，图S4A-1)，我们假设初始执行器水平边缘之间的长度为L。在未执行状态下(图S4A-2)，介电弹性体致动器通过释放预拉伸的介电层而弯曲弹性体并产生收缩应变=()/C C LL L，其中LC是弯曲的执行器水平边缘之间的长度。

　　通过FEA，我们评估关键的ps以达到不同框架刚度的某些收缩应变水平。考虑到制成的介电弹性体致动器的几何形状(图S1)，图S4B显示了介电弹性体执行器的模型仿真说明仿真结果。我们可以看到收缩应变随着预拉伸ps线性增加。基于这种关系，我们用框架模量Ef = 4GPa和预拉伸= 5ps，结果(图S4C和图S4D)证明模型预测与实验结果吻合良好。收缩应变为0.21C。

　　在电流驱动状态下(图S4A-3)，在施加电压时，介电弹性体驱动器充当肌肉并产生相应的应变()/ A AC AC LL L，其中LA是介电弹性体执行器水平边缘的当前长度。 图S4E显示了对应的致动应变A介电常数高的电介质弹性体致动器在不同的ps下施加的电场恒定模量比3 / 0.5 10 Ef。

　　我们可以看到A和E之间的关系当E相对较小时，近似为线性。 但是，随着E的进一步增加，当框架完全展平时，达到比较大驱动应变(如图S4E中的虚线)。

　　介电弹性体执行器由预拉伸介电弹性体膜和灵活的丙烯酸框架。 介电弹性体膜(VHB 4910，未变形厚度1毫米)双轴预拉伸5次，夹在两个顺应碳脂电极。 柔性亚克力框架由激光切割的亚克力板制成(厚度0.3mm)和两个加劲肋(厚度0.3mm)通过介电弹性体粘合剂(VHB 4905，厚度0.5mm)粘合。

　　(B)几何尺寸亚克力板和加劲肋。 (C)制成的电胶脚的几何尺寸铜(厚度为0.018mm)和两层聚酰亚胺膜层(每层的厚度)层0.02mm)。