毕业论文--非线性与线性介质夹层极化的仿真分析

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1、哈尔滨理工大学学士学位论文非线性与线性介质夹层极化的仿真分析摘要非线性绝缘介质是指其电导率或（和）相对介电常数随电场变化而变化的绝缘介质，而在实际应用中，广泛使用非线性填料的复合介质。本文对添加了非线性填料的复合材料的内部极化机理进行研究，以电导率与电场强度为非线性关系的介质为研究对象，对其进行数学建模，并仿真分析了在阶跃电压和正弦电压下可能出现的响应。在以往的复合材料研究中已经发现：添加了非线性填料的复合材料介电特性与单一介质材料的特性不同，由此推断复合材料交流介电特性可能由复合材料中微界面夹层极

2、化机制所决定的。为证实上述推断，本文采用氧化锌阀片与环氧树脂聚合平板构造一维宏观层状复合体系模型，模拟非线性复合材料中的微界面，以宏观来验证微观。本文为进行对复合材料微界面的模拟，首先建立非线性氧化锌与线性环氧树脂的层状复合体系模型，并对模型进行数学分析，建立了层状介质模型输出电流与输入电压之间的微分关系式，由此应用Simulink软件建立了该层状介质的仿真模型，然后对模型进行不同条件下的仿真，得出在阶跃电压和标准正弦电压下的响应电流曲线，还通过时域电流分解法得出该一维宏观模型的阻性电流曲线与容性电

3、流曲线，由此得出描述交流介电性能的基本特性曲线。并与实验测试结果进行比较分析，由二者介电特性规律是否吻合，来判断说明复合材料响应特性确实是由复合材料中微界面夹层极化决定的。关键词：层状复合体系；非线性电介质；仿真；响应电流；时域分解-III-哈尔滨理工大学学士学位论文SimulationandAnalysisofInterfacePolarizationofLinearandNon-linearmaterialsAbstractNon-lineardielectricsaretheinsulatio

4、ndielectricswhoseelectricconductivityor/andrelativedielectricconstantchangewithelectricfield.NowCompositematerialsaddedwithnon-lineardielectricsarewidelyusedinindustry.Inthispaper,ithasbeenresearchedontheinternalpolarizationmechanismofcompositematerial

5、sandtakesthedielectricswhoseelectricconductivityhasanon-linearrelationshipwiththeelectricfieldintensityasresearchobject,buildsupmathematicsmodelandsimulatespossibleresponseofthemodelunderdifferentexcitation.Itcanbeconcludedinformerresearch:theelectricc

6、onductivityofcompositeisquitedifferentfrompuredielectric.SowecanreferthatACdielectricpropertyofcompositematerialsisdecidedbytheinterlayerpolarizationofthemicrosurfacetoconfirmtheaboveconclusion,thistextuseone-dimensionmacroscopicscalelayeredcompositesy

7、stemmadeupofZnOdiscandpolymerizationpaneltoanalogthemicro-surfaceofcompositematerialsandtoprovethemicrowiththemicroscopic.Itfirstbuildsupthemathematicsmodelofmicro-surfacemakinguplayeredcompositesystemwithnon-linearZnOandlinearepoxyresininthispaper.The

8、ndothesimulationunderdifferentconditionstogetthecurrentresponse.Itgivestheresponselineunderstepvoltageandsinvoltage.Finallywecanreceiveequivalentelectricconductivitybythewayoftimedecomposition.Comparedwiththeresultsfromexperiences,ifthe