介电聚合物表面机电不稳定性:建模与实验

<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045782513000790 >

我们提出了介电弹性体的动态有限元公式，该公式显著缓解了由于弹性体不可压缩性质而产生的体积锁定问题。我们通过修改Simo等人的Q1P0公式来实现这一点，并使其适用于介电弹性体中发生的机电耦合。我们证明，体积锁定对临界电场有重大影响，这些电场是诱导机电不稳定性所必需的，如介电弹性体中的折痕和弹坑，并且锁定效应在最近涉及对弹性体变形的重大约束的实验相关问题中最为严重。然后，我们将使用新的Q1P0公式的结果与使用标准8节点线性和27节点二次六面体元素获得的结果进行比较，以证明所提出方法的能力。最后，与Wang等人最近在介质聚合物表面折痕不稳定性方面的实验工作进行了直接比较。该公式不仅与实验结果吻合较好，而且与实验观测到的折痕平均间距也吻合较好。