| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-27页 |
| 第一章 绪论 | 第27-50页 |
| ·引言 | 第27-28页 |
| ·IPMC 材料概述 | 第28-35页 |
| ·IPMC 材料的简介 | 第28-29页 |
| ·IPMC 材料的发展 | 第29-35页 |
| ·国际上 | 第29-33页 |
| ·国内 | 第33-35页 |
| ·IPMC 材料激励模型概述 | 第35-41页 |
| ·白箱模型 | 第36-38页 |
| ·黑箱模型 | 第38-39页 |
| ·灰箱模型 | 第39-41页 |
| ·IPMC 材料应用概述 | 第41-47页 |
| ·IPMC 材料亟需解决的问题 | 第47-48页 |
| ·课题来源及本文研究内容 | 第48-50页 |
| 第二章 IPMC 材料的研制及其性能研究 | 第50-64页 |
| ·引言 | 第50页 |
| ·Pt 电极型IPMC 材料制备 | 第50-54页 |
| ·实验原理 | 第50-52页 |
| ·制备工艺流程 | 第52页 |
| ·材料结构 | 第52-54页 |
| ·IPMC 实验测试系统 | 第54-61页 |
| ·材料和含水量测量 | 第54-55页 |
| ·材料变形性能测量 | 第55-58页 |
| ·材料力学性能测量 | 第58-61页 |
| ·网格Pt 电极型IPMC 材料 | 第61-63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 第三章 IPMC 机电性能建模 | 第64-91页 |
| ·引言 | 第64页 |
| ·IPMC 薄膜激励过程分析 | 第64-67页 |
| ·膜内应力理论分析 | 第67-68页 |
| ·微元上的电激励模型 | 第68-80页 |
| ·基质材料（高弹性）应力应变关系 | 第69-73页 |
| ·边界层理论 | 第73-78页 |
| ·材料微元内部应力应变关系 | 第78-80页 |
| ·IPMC 薄膜应力应变关系 | 第80-90页 |
| ·微元内微观应变与宏观应变的关系 | 第80-82页 |
| ·能量守恒 | 第82-88页 |
| ·自由段变形激励分析 | 第88-90页 |
| ·本章小结 | 第90-91页 |
| 第四章 IPMC 薄膜机电性能仿真与实验 | 第91-123页 |
| ·引言 | 第91页 |
| ·高表面电阻IPMC 薄膜电激励仿真分析 | 第91-106页 |
| ·初始状态材料参数 | 第91-95页 |
| ·等效阳极边界层分析计算结果 | 第95-99页 |
| ·等效阴极边界层分析计算结果 | 第99-103页 |
| ·薄膜根部变形分析计算结果 | 第103-106页 |
| ·低表面电阻IPMC 薄膜电激励仿真分析 | 第106-116页 |
| ·初始状态材料参数 | 第106-107页 |
| ·等效阳极边界层分析计算结果 | 第107-109页 |
| ·等效阴极边界层分析计算结果 | 第109-111页 |
| ·薄膜总体变形分析计算结果 | 第111-116页 |
| ·普通表面电阻 IPMC 薄膜电激励仿真分析 | 第116-119页 |
| ·初始状态材料参数 | 第116-117页 |
| ·根部分析计算结果 | 第117-118页 |
| ·自由段以及总变形分析计算结果 | 第118-119页 |
| ·不同表面电阻薄膜变形性能对比 | 第119-121页 |
| ·本章小结 | 第121-123页 |
| 第五章 IPMC 薄膜启动与稳态特性 | 第123-141页 |
| ·引言 | 第123页 |
| ·启动特性与稳态特性研究 | 第123-136页 |
| ·等效压电双晶片模型 | 第123-126页 |
| ·启动阶段 | 第126-131页 |
| ·稳态阶段 | 第131-133页 |
| ·有限元仿真结果讨论 | 第133-136页 |
| ·启动特性实验 | 第136-140页 |
| ·本章小结 | 第140-141页 |
| 第六章 IPMC 材料在作动器上的应用 | 第141-157页 |
| ·引言 | 第141页 |
| ·四指型IPMC 柔性手爪 | 第141-144页 |
| ·三指型IPMC 柔性手爪 | 第144-146页 |
| ·改进三指型IPMC 柔性手爪 | 第146-155页 |
| ·IPMC 手爪驱动薄膜设计 | 第147-149页 |
| ·IPMC 手爪驱动薄膜ANSYS 位移仿真 | 第149页 |
| ·改进型IPMC 手爪机构 | 第149-152页 |
| ·性能测试 | 第152-153页 |
| ·泳动 IPMC 机构设想 | 第153-155页 |
| ·本章小结 | 第155-157页 |
| 第七章 总结与展望 | 第157-160页 |
| ·本文主要贡献和创新点 | 第157-159页 |
| ·进一步研究方向 | 第159-160页 |
| 参考文献 | 第160-170页 |
| 致谢 | 第170-171页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第171-172页 |
| 附录 Nemat-Nasser 模型中的参数计算方法 | 第172-181页 |
| A.1 渗透压 | 第172页 |
| A.2 偶极子相互作用力 | 第172-173页 |
| A.3 材料属性参数分析 | 第173-175页 |
| A.4 电激励引起的离子迁移 | 第175-178页 |
| A.5 离子迁移电荷平衡 | 第178-181页 |