مطالعه‌ي تجربي و عددي بيشينه تغيير مكان كامپوزيت يون-پليمر-فلز

كامپوزيت‌هاي يوني-پليمر-فلزي از پليمرهاي الكترواكتيو و مواد هوشمند هستند كه امروزه به طور گسترده در صنايع مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين مواد داراي خواص الكترومكانيكي هستند و از يك هسته پليمري و الكترود فلزي واقع در دو طرف پليمر ساخته‌شده‌اند. با اعمال مقدار كمي ولتاژ، تغيير شكل آن‌ها ديده مي شود و تنش غيرخطي داخل آن‌ها اتفاق مي‌افتد. در واقع انرژي الكتريكي را به انرژي مكانيكي و بالعكس تبديل مي‌كنند. در اين مقاله از كامپوزيت يوني-پليمر-فلزي با پليمر نافيون و الكترود پلاتين به طول 131/27 ميلي‌متر و عرض 728/5 ميلي‌متر استفاده‌شده‌است. ولتاژ از ۵/۱ تا ۳/۴ ولت به نمونه‌ي مورد استفاده در اين مطالعه اعمال شد. جابجايي در جهت محور y در هر مرحله اندازه‌گيري و ثبت مي‌شود. اندازه گيري‌ها و ركوردها به روش پردازش تصوير انجام‌شده‌اند. سپس با استفاده از داده‌هاي به‌دست‌آمده و مشخصات و خواص اجزاي كامپوزيت يوني-پليمر-فلزي، تحليل اجزاي محدود انجام شد و پس از آن برازش منحني داده‌ها براي تجزيه و تحليل تجربي نيز انجام شد. همچنين بر اساس معادله نرنست پلانك نشان داده شده است كه رفتار انحراف كامپوزيت يوني-پليمر-فلزي در برابر ولتاژ يك معادله درجه چهارم است. لازم به ذكر است كه با توجه به مقايسه داده‌هاي تحليلي با داده‌هاي مكانيكي، خطا حدود 12 درصد است.