研究综述力2023年9月展进学第3期第53卷介电高弹体的力-电耦合循环变形和疲劳失效行为研究康国政陈义甫黄伟洋西南交通大学力学与航空航天学院,成都610031摘要介电高弹体的力-电耦合循环变形和疲劳失效行为目前在相关功能器件的设计和寿命评估中得到了越来越多的关注.因此,为了促进软体机器人等领域的发展,文章对介电高弹体的力-电耦合循环变形和疲劳失效行为的实验和理论研究现状进行了较为全面地综述:首先,对介电高弹体VHBTM材料在单一力场和力-电耦合作用下的循环变形行为及其演化特征进行了评述,重点总结了该材料在循环载荷作用下表现出的循环软化、棘轮行为和疲劳失效行为及其力-电耦合效应;然后,对已有的、描述介电高弹体单一力场和力-电耦合变形行为的本构模型进行综述,评述了已有的超弹性、黏一超弹性和黏一超弹性-塑性本构模型对介电高弹体循环变形行为及其力-电耦合效应的描述能力;最后,对介电高弹体的力-电耦合失效行为研究现状进行了评述,特别关注了介电高弹体在力-电耦合大变形作用下的低周疲劳失效行为.基于已有研究现状的评述,文章还对相关领域的未来研究方向进行了展望,力求促进相关研究领域的发展.关键词介电高弹体,力一电耦合,循环变形,本构模型,低周疲劳中图分类号:TB324文献标识码:AD0I:10.6052/1000-0992-23-009收稿日期:2023-03-03;录用日期:2023-05-04;在线出版日期:2023-05-05E-mail:guozhengkang@swjtu.edu.cn引用方式:康国政,陈义甫,黄伟洋.介电高弹体的力-电耦合循环变形和疲劳失效行为研究.力学进展,2023,53(3):592-625KangGZ,ChenYF,HuangWY.Reviewonelectro-mechanicallycoupledcyclicdeformationandfatiguefailurebehaviorofdielectricelastomers.AdvancesinMechanics,2023,53(3):592-625①2023《力学进展》版权所有593康国政,陈义甫,黄伟洋介电高弹体的力-电耦合循环变形和疲劳失效行为研究第3期1引言介电高弹体(bielectricelastomer,DE)是一种电活性智能软材料,在电场作用下可以产生超过100%的可逆大应变,并具有能量密度高、响应速度快和成本低等优点,可用于制作驱动器、能量收集器和柔性传感器等功能器件,在软体机器人、航空航天和智能仿生等领域具有很大的应用潜力(陈花玲&周进雄2017,钟林成等2016,Carpietal.2010,LiGetal.2021,LiTetal.2017,Luetal.2020,Pelrine2000,Qiuetal.2019,Wangetal.2020).介电高弹体器件的工作原理如图1所示:在介电高弹体薄膜的两侧表面涂覆...