二维微米片复合材料取向调控电树枝生长特性的仿真研究

摘要

为得到二维微米片取向角度对复合电介质中电树枝生长特性的影响规律,基于分形介质的WZ模型,研究了不同微米片取向角度、生长概率指数、放电阈值电压下,电树枝的生长和分形维数特性。分析了二维微米片取向角度变化引起电场强度变化的原因,并解释了微米片对电树枝生长的影响机制。结果表明:当微米片沿垂直于电场方向取向时,电树枝的分形维数最大,且最不容易击穿。随着微米片与电场方向形成的夹角减小,电树枝的分形维数和击穿时间均减小。随着生长概率指数或阈值电压增大,电树枝的分形维数减小,且对不同取向角度微米复合电介质中电树枝分形维数的影响增大。当微米片取向角度为垂直于电场方向时,电场分布相对比较均匀,随微米片取向角度增大,电场集中在微米片两端,且相邻微米片越接近的地方场强越集中。