유전 탄성체(DEs)는 큰 변형, 빠른 응답 속도 및 우수한 순응성을 갖추고 있어 소프트 로봇, 유연 구동기 및 인공 근육 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있다. DE의 기전력 결합 성능은 환경 요인에 민감하며, 특히 습도는 재료의 유전 특성, 전단 탄성 계수 및 점성 감쇠 특성을 변화시켜 변형 응답과 안정화 과정에 영향을 미친다. 이에 본 논문에서는 습도의 영향을 고려한 점탄성 유전 탄성체 기전력 결합 해석 모델을 구축하였다. 해당 모델은 Kelvin-Voigt-Maxwell 점탄성 모델을 기반으로 재료의 크리프 및 이완 거동을 설명하며, Gent 모델과 결합하여 유전 탄성체의 대변형 변형 경화 특성을 나타낸다. 수치 해석을 통해 습도, 예인 비율, 직류 전압 및 순환 하중 시간 척도가 점탄성 유전 탄성체 동적 응답에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다. 결과는 습도 증가가 유전 탄성체의 전체 신장 및 비탄성 신장을 증가시키고 시스템 안정 상태 도달 시간을 연장함을 보여준다; 예인 비율 및 직류 전압 증가는 전기적 변형 응답을 더욱 강화한다. 스프링 분기는 뚜렷한 점탄성 이완 특성을 나타내며, 댐퍼 응답은 순환 시간 척도의 영향을 크게 받는다. 본 연구는 습윤 환경에서 유전 탄성체 구동기의 구조 설계 및 성능 최적화에 이론적 참고 자료를 제공할 수 있다.

유전 탄성체, 점탄성, 습도, KVM 모델, 기전력 결합