توسعه مدل تحليلي براي الاستومر دي‌الكتريك ناهمسانگرد ويسكوالاستيك و مطالعه رفتار الكترومكانيكي وابسته به نرخ

مطالعات انجام شده بر رفتار الاستومرهاي دي‌الكتريك‌، به عنوان يكي از انواع پليمرهاي فعال الكتريكي، اغلب متمركز بر خواص هايپرالاستيك و دي‌الكتريك آن‌ها مي‌باشد. اما گسترش استفاده از اين مواد به عنوان عملگر در صنعت وابسته به شناخت بهتر عوامل مؤثر بر رفتار آن‌ها ، از جمله ويسكوالاستيسيته و همينطور امكان افزودن ويژگي‌هاي نوين همچون ناهمسانگردي به اين دسته الاستومرها است. در اين پژوهش با استفاده از توسعه روابط پايه در مكانيك محيط‌هاي پيوسته و مطالعه‌ي معادلات حاكم، يك مدل كوپل غيرخطي براي توصيف رفتار ماده هايپرويسكوالاستيك ناهمسانگرد با خاصيت دي‌الكتريك ارائه شده است. ابتدا با مقايسه گام به گام بين نتايج حاصل از قسمت‌هاي تشكيل دهنده مدل ارائه شده و نتايج تجربي گزارش شده در منابع موجود، مدل پيشنهادي مورد ارزيابي قرار گرفت. موافقت قابل قبول بين نتايج، حاكي از صحت و دقت مدل در توصيف رفتار ماده مي‌باشد. در ادامه با استفاده از فرم جامع مدل، براي ماده تراكم‌ناپذير داراي خواص هايپرويسكوالاستيك، ناهمسانگرد و دي‌الكتريك، به مطالعه تأثير نرخ بارگذاري و ميدان الكتريكي بر رفتار الاستومرهاي تقويت شده با الياف در زواياي گوناگون پرداخته شده‌است. نتايج به دست آمده از اعمال مدل بر يك مسئله نمونه نشان مي‌دهد افزايش زاويه الياف نسبت به افق، سبب كاهش بازه‌ي تنش، و افزايش تأثير نرخ بارگذاري و ميدان الكتريكي مي‌شود.