復合材料電學性能預測.pdf

1、復合材料以其優(yōu)越的性能被廣泛應用于航空航天、電氣、電子、機械等多個方面，材料性能是復合材料研究的一個中心議題。無論在研究材料結構、過程或器件時，人們所關心的是各種過程和因素對材料性能的影響，其目的是改善已有材料性能或發(fā)掘材料的新性能。有限元方法作為材料性能研究的一種重要手段，被廣泛應用于各個鄰域。
　　 本文在充分學習了已有復合材料結構以及性能研究狀況的基礎上，提取不同結構復合材料基本的代表性體積單元(RVE)，以介質本構方程以

2、及電磁學基本理論為基礎，通過商業(yè)有限元軟件ANSYS對不同結構類型的復合材料進行模擬分析，設計材料結構，提出以本構方程為基礎的分析方法，預測得到復合材料的介電常數與電導率，并且多角度驗證了本文預測方法的正確性。預測結果與經典理論研究結果相比較，在多個經典理論的適用范圍內，預測結果與理論結果都具有良好的一致性；與實驗結果相比較，預測結果與實驗結果誤差極小。從對比結果可以看到，本文預測方法較經典理論研究方法具有更廣泛的適用范圍，不限于材料結

3、構及材料種類，而且預測結果具有一定的可信度。在此基礎上，初步分析了影響介電常數的影響因素，通過模擬分析，發(fā)現增加高介電常數添加相的體積百分含量，可以有效的增大復合材料介電常數；在相同的體積百分含量下，幾何結構對于介電常數影響較大，如3-3型及隨機分布模型可以較好的提高介電常數。
　　 通過本文的研究，提出了一種簡單易行的復合材料介電常數與電導率的研究方法，并且已驗證了該方法的正確性，期望該研究方法對于復合材料的電學性能研究提供參