Finite strain swelling induced bending in bilayer gels: semi-analytical and numerical approaches

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

The accurate and efficient design of the bilayer sensors and actuators made of hydrogels are of crucial importance. In this work, a semi-analytical method is developed to solve the swelling induced bending of hydrogel bilayer under plane strain condition. The bilayer consists of a neutral incompressible elastomer layer attached to a hydrogel layer. The interface of two layers is assumed to be perfectly bonded. Moreover, the plotted problem is simulated using Finite Element Method (FEM) employing UHYPER subroutine in ABAQUS software. Several cases are solved to demonstrate the validity and performance of the proposed semi-analytical method. A good correspondence between the presented method and the finite element method is observed. The deformation and the stresses inside the layers are presented for various material parameters employing both the developed semi-analytical formulation as well as the finite element method. Finally, the effect of density of cross-link in hydrogel polymer network on curvature is also investigated.

Language:
Persian
Published:
Iranian Journal of Mechanical Engineering, Volume:22 Issue: 1, 2020
Pages:
6 to 24
https://www.magiran.com/p2180006  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با ثبت ایمیلتان و پرداخت حق اشتراک سالانه به مبلغ 1,390,000ريال، بلافاصله متن این مقاله را دریافت کنید.اعتبار دانلود 70 مقاله نیز در حساب کاربری شما لحاظ خواهد شد.

پرداخت حق اشتراک به معنای پذیرش "شرایط خدمات" پایگاه مگیران از سوی شماست.

اگر مقاله ای از شما در مگیران نمایه شده، برای استفاده از اعتبار اهدایی سامانه نویسندگان با ایمیل منتشرشده ثبت نام کنید. ثبت نام

اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!