Los elastómeros dieléctricos (DEs), debido a sus grandes deformaciones, rápida velocidad de respuesta y buena flexibilidad, tienen amplias perspectivas de aplicación en robótica blanda, actuadores flexibles y músculos artificiales. El rendimiento acoplado electro-mecánico de los DE es sensible a factores ambientales, donde la humedad cambia las propiedades dieléctricas, el módulo de corte y las características de amortiguamiento viscoso del material, afectando su respuesta a la deformación y el proceso de estabilización. Por ello, este estudio establece un modelo de análisis acoplado electro-mecánico viscoelástico para elastómeros dieléctricos teniendo en cuenta el efecto de la humedad. El modelo se basa en el modelo reológico Kelvin-Voigt-Maxwell para describir el comportamiento de fluencia y relajación del material, combinado con el modelo Gent para caracterizar el endurecimiento por deformación significativa de los elastómeros dieléctricos. Mediante simulaciones numéricas, se analiza sistemáticamente el efecto de la humedad, la relación de precarga, el voltaje de CC y la escala temporal de la carga cíclica en la respuesta dinámica del elastómero dieléctrico viscoelástico. Los resultados muestran que el aumento de la humedad incrementa la elongación total y no elástica del elastómero dieléctrico y prolonga el tiempo para alcanzar el estado estable; el aumento de la relación de precarga y el voltaje de CC mejora aún más la respuesta electroactuada. La rama del resorte muestra características evidentes de relajación viscoelástica, mientras que la respuesta del amortiguador está significativamente influenciada por la escala temporal cíclica. Este estudio puede proporcionar una referencia teórica para el diseño estructural y la optimización del rendimiento de actuadores dieléctricos en ambientes húmedos.

elastómero dieléctrico, viscoelasticidad, humedad, modelo KVM, acoplamiento electro-mecánico