基于有限元的复合材料介电性能仿真方法初探

为探索复合绝缘材料介电性能的计算机仿真研究方法,本文以聚合物基体添加非线性无机填料制备具有自行均化电场分布功能的非线性复合材料为例,提出了利用有限元法对复合材料模型进行电场计算来模拟材料介电性能的方法,分析了交变电压下复合材料内部微观的电场分布变化与其宏观电流响应间的关系。在此基础上,利用时域最小二乘法依据外加电场对总电流分解而获得非线性介质的交流等效电导率和相对介电常数。实验结果验证了方法的有效性,表明利用有限元法认识复合材料内慢极化过程中的电场现象和仿真计算材料的介电参数为材料介电性能的研究提供了新的途径。