کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7151886 1462349 2017 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A 3D multi-field element for simulating the electromechanical coupling behavior of dielectric elastomers
ترجمه فارسی عنوان
عنصر چندضلعی سه بعدی برای شبیه سازی رفتار الکترومکانیکی اتصال الاستومرهای دی الکتریک
کلمات کلیدی
الاستومر دی الکتریک، اتصال الکترومکانیکی، روش عنصر محدودی چندگانه نامتجانس، مشکل خاصی
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
We propose a multi-field implicit finite element method for analyzing the electromechanical behavior of dielectric elastomers. This method is based on a four-field variational principle, which includes displacement and electric potential for the electromechanical coupling analysis, and additional independent fields to address the incompressible constraint of the hyperelastic material. Linearization of the variational form and finite element discretization are adopted for the numerical implementation. A general FEM program framework is developed using C++ based on the open-source finite element library deal.II to implement this proposed algorithm. Numerical examples demonstrate the accuracy, convergence properties, mesh-independence properties, and scalability of this method. We also use the method for eigenvalue analysis of a dielectric elastomer actuator subject to electromechanical loadings. Our finite element implementation is available as an online supplementary material.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Mechanica Solida Sinica - Volume 30, Issue 4, August 2017, Pages 374-389
نویسندگان
, , ,