Page 45 - 《橡塑技术与装备》2017年10期（5月塑料）
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综述与专论 董军·基于有限元的复合材料介电性能仿真方法初探
相频特性列于表 1。从傅里叶分析结果可知 ：外加电 义的阻性电流 ；位移电流基波分量与外加电场相位相
压标准正弦波中只含有基波，并且相位为 0º。仿真所 差 91.24º，也不是严格的 90º，说明该电流不是容性
得各电流部分均含三次谐波和五次谐波，其中传导电 电流。这是由于复合材料微观界面存在类似夹层极化
流的基波分量与外加电场相位相差 0.81º，不是严格 的慢极化导致局部区域的电场和外施电压相位可能不
的 0º，说明测量极处仿真求得的传导电流不是真正意 同。
图 4 正弦电压激励下的仿真电流响应特性
为 了观 测 复 合介 质 内各 处 电 场变 化 的信 息， 分 在正弦电场作用下，复合材料颗粒内部与颗粒外
别在填料颗粒内外设置 PT1~PT8 八个电场观测点， 部基料中的电场变化的波形分别如图 6、图 7 所示。
其中 PT1、PT2、PT3、PT5、PT6 位于颗粒内部，
PT4、PT7、PT8 位于聚合物基料中。由于外加电场
沿模型坐标的 Z 轴方向，因此电场的 Z 分量远大于其
X，Y 分量，为电场的主要构成部分，因此只观注场 Z
分量的变化。观测点位置的设置如图 5 所示 ：
图 6 正弦电压激励下颗粒内各点电场的变化
由图 6 可见，与外加电场相比，颗粒内部各观察
点电场波形均发生畸变，并且相位发生偏移。由图 7
可见，颗粒外部各观察点电场的相位也发生幅度较小
图 5 模型内的观测点
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2017 第 43 卷 ·25·
