Research of dielectric elastomer actuator parameters for an active vibration insulation system


Cite item

Full Text

Abstract

One of the ways of improving the characteristics of technological and analytical equipment is an application of “smart” materials, among which dielectric elastomers are promising due to their low elastic modulus and its high effect of internal vibration protection. The article focuses on a theoretical analysis of the studied materials and identifies the key parameters that influence the dielectric elastomer actuator’s deformation, including the manufacturing technology, geometric parameters and composition of dielectric elastomers. A manufacturing technology of dielectric elastomer actuators was developed successfully. Samples with different thicknesses of the dielectric layer were made by the research group. The results of the research suggest dependence of deformation on the effective layer thickness.

About the authors

A. M. Bazinenkov

Bauman Moscow State Technical University

Author for correspondence.
Email: ambazinenkov@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0003-0845-2290

Candidate of Science (Engineering); Associate Professor

Russian Federation

V. S. Shcherbakova

Bauman Moscow State Technical University

Email: viktoria.sherbakova97@gmail.com

Student

Russian Federation

S. V. Sidorova

Bauman Moscow State Technical University

Email: sidorova_bmstu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3002-1246

Candidate of Science (Engineering); Associate Professor

Russian Federation

A. D. Kuptsov

Bauman Moscow State Technical University

Email: alex-kouptsov@bmstu.ru
ORCID iD: 0009-0002-3997-9722

Engineer

Russian Federation

A. A. Felde

Bauman Moscow State Technical University

Email: feldeaa@student.bmstu.ru
ORCID iD: 0009-0008-4051-4774

Student

Russian Federation

References

  1. Spanner K., Koc B. Piezoelectric motors, an overview. Actuators. 2016. V. 5, Iss. 1. doi: 10.3390/act5010006
  2. Panich A.E. P'ezokeramicheskie aktyuatory: ucheb. posobie [Piezoceramic actuators: tutorial]. Rostov-on-Don: Southern Federal University Publ., 2008. 159 p.
  3. Bobtsov A.A., Boykov V.I., Bystrov S.V., Grigor'ev V.V., Karev P.V. Ispolnitel'nye ustroystva i sistemy dlya mikroperemeshcheniy: ucheb. posobie [Actuating devices and systems for micro-displacements: tutorial]. SPb: ITMO University Publ., 2017. 134 p.
  4. Bar-Cohen Y., Anderson I.A. Electroactive polymer (EAP) actuators – background review. Mechanics of Soft Materials. 2019. V. 1. doi: 10.1007/s42558-019-0005-1
  5. Kuznetsov N.M., Banin E.E., Krupnin A.E., Krasheninnikov S.V., Vdovichenko A.Yu., Chvalun S.N. Effect of filler on the deformation of polydimethylsiloxane composites under an electric field. Herald of the Bauman Moscow State Technical University. Series Natural Sciences. 2022. No. 6 (105). P. 123-143. (In Russ.). doi: 10.18698/1812-3368-2022-6-123-143
  6. Zhao Y., Yin L.-J., Zhong S.-L., Zha J.-W., Dang Z.-M. Review of dielectric elastomers for actuators, generators and sensors. IET Nanodielectrics. 2020. V. 3, Iss. 4. P. 99-106. doi: 10.1049/iet-nde.2019.0045
  7. Hajiesmaili E., Clarke D.R. Dielectric elastomer actuators. Journal of Applied Physics. 2021. V. 129, Iss. 15. doi: 10.1063/5.0043959
  8. Hodgins M., Seelecke S. Systematic experimental study of pure shear type dielectric elastomer membranes with different electrode and film thicknesses. Smart Materials and Structures. 2016. V. 25, Iss. 9. DOI: 1088/0964-1726/25/9/095001
  9. Leng J., Liu L., Liu Y., Yu K., Sun S. Electromechanical stability of dielectric elastomer. Applied Physics letters. 2009. V. 94, Iss. 21. doi: 10.1063/1.3138153
  10. Li B., Lin Z.-J., Ryu S.-R., Lee D.-J. Effects of thickness, elastomer types and thinner content on actuation performance of electro active dielectric elastomers. Composites Research. 2014. V. 27, Iss. 1. P. 25-30. doi: 10.7234/composres.2014.27.1.025
  11. Abramov I.V., Fedorov E.M., Voloskov S.N. Modelling of multilayered package piezoactuators. Sbornik Materialov XIII Mezhdunarodnoy Nauchno-Tekhnicheskoy Konferentsii «Priborostroenie v XXI Veke - 2017. Integratsiya Nauki, Obrazovaniya i Proizvodstva» (November, 22-24, 2017, Izhevsk). Izhevsk: Kalashnikov Izhevsk State Technical University Publ., 2017. P. 702-710. (In Russ.)
  12. Huang J., Shian S., Diebold R.M., Suo Z., Clarke D.R. The thickness and stretch dependence of the electrical breakdown strength of an acrylic dielectric elastomer. Applied Physics Letter. 2012. V. 101, Iss. 12. doi: 10.1063/1.4754549
  13. Rosset S., Shea H.R. Flexible and stretchable electrodes for dielectric elastomer actuators. Applied Physics A. 2013. V. 110, Iss. 2. P. 281-307. doi: 10.1007/s00339-012-7402-8

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».