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Numerical Modeling for the Static and Dynamic Analysis of Nearly Incompressible Dielectric Elastomers

  • This thesis investigates the electromechanic coupling of dielectric elastomers for the static and dynamic case by numerical simulations. To this end, the fundamental equations of the coupled field problem are introduced and the discretisation procedure for the numerical implementation is described. Furthermore, a three field formulation is proposed and implemented to treat the nearly incompressible behaviour of the elastomer. Because of the reduced electric permittivity of the material, very high electric fields are required for actuation purposes. To improve the electromechanic coupling a heterogeneous microstructure consisting of an elastomer matrix with barium titanate inclusions is proposed and studied.

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Metadaten
Verfasserangaben:Markus Klassen
URN (Permalink):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-44918
ISBN:978-3-942695-13-8
Schriftenreihe (Bandnummer):Forschungsbericht / Technische Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Technische Mechanik (13)
Betreuer:Ralf Müller
Dokumentart:Dissertation
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Veröffentlichungsdatum (online):10.11.2016
Datum der Erstveröffentlichung:10.11.2016
Veröffentlichende Institution:Technische Universität Kaiserslautern
Titel verleihende Institution:Technische Universität Kaiserslautern
Datum der Annahme der Abschlussarbeit:23.09.2016
Datum der Publikation (Server):11.11.2016
Freies Schlagwort / Tag:coupled problems; dielectric elastomers; finite element method
Seitenzahl:X, 98
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten:Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
DDC-Sachgruppen:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Lizenz (Deutsch):Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vom 30.07.2015