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申请/专利权人：西安交通大学;国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
摘要：本发明公开考虑纳米复合材料界面作用的空间电荷分布二维仿真方法，该方法包括如下步骤：建立不同掺杂率的纳米复合材料及其界面的二维模型；对二维模型进行空间电荷注入；对二维模型进行空间电荷输运和积聚；对二维模型添加物理场，并进行多物理场耦合；对二维模型进行仿真参数设定；基于有限元方法对二维模型进行仿真并得到不同掺杂率的纳米复合材料空间电荷分布结果。采用本发明方法可获得纳米复合材料在不同材料、不同温度、不同场强和不同掺杂率下的空间电荷二维分布特性，可以探究纳米颗粒对空间电荷的抑制机理。
主权项：1.考虑纳米复合材料界面作用的空间电荷分布二维仿真方法，其特征在于，包括如下过程：建立不同掺杂率的纳米复合材料及其界面的二维模型；对所述二维模型进行空间电荷注入；对进行了空间电荷注入的二维模型进行空间电荷输运和积聚；对进行了空间电荷输运和积聚的二维模型添加物理场，并进行多物理场耦合；对添加物理场以及进行了进行耦合的二维模型进行参数设定；基于有限元方法对进行了参数设定的二维模型进行仿真，得到不同掺杂率的纳米复合材料空间电荷分布结果；所述不同掺杂率的纳米复合材料及其界面的二维模型中，纳米复合材料的形状为长方形；纳米复合材料中的纳米颗粒及纳米颗粒与聚合物基体的界面采用圆形截面，沿圆形截面径向由内到外的结构分别是纳米颗粒、纳米颗粒与基体材料界面区域；不同掺杂率的纳米复合材料实验中所用的质量比与二维仿真中所用的面积比的转换公式如下： 式中，z是掺杂率；Vtotal-N和VM分别代表纳米颗粒总体积和基体材料的体积,单位是cm3；ρM和ρN分别是基体材料和纳米颗粒的密度，单位是g·cm-3；NN是纳米颗粒在二维模型中的个数；l和d分别是复合材料的长和宽，单位是nm；r为纳米颗粒的半径，单位是nm。
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