液晶弹性体弹簧振子的周期性光驱振动行为及机理

作     者：李凯 胡少飞 杜长慎 LI Kai;HU Shaofei;DU Changshen

作者机构：安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 

出 版 物：《安徽建筑大学学报》 (Journal of Anhui Jianzhu University)

年 卷 期：2023年第31卷第2期

页      面：7-13页

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12172001) 安徽省高校研究生科研项目(YJS20210499) 

主　　题：液晶弹性体 弹簧振子 周期性光照 LCE动力学模型 

摘      要：最近实验发现光响应液晶弹性体(LCE)超细纤维在周期性光照下的振动现象,在微执行器等领域具有应用潜力。本文理论研究了周期性光驱动下LCE弹簧振子的振动行为。基于LCE动力学模型,建立了LCE弹簧振子的动力学控制方程,数值计算得到弹簧振子振动的时程曲线。结果表明:周期性光照会引起LCE弹簧振子周期性振动。随着光照时间率的增加,振动平衡位置向下线性移动。在小阻尼系统中,存在一组最佳光照周期和光照时间率使系统振幅达到最大值。对于最佳周期光照模式,弹簧振子振动的振幅可由光强和阻尼控制。该研究结果对设计光驱动软机器人和光机械能转化系统等具有指导意义。