Aproksymacja zastępczych parametrów i rozkładu pola elektrycznego w przewodzących warstwach periodycznych materiałów złożonych przy zastosowaniu modelu obwodowego

• Autorzy: Steckiewicz A.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2018.93.0014

Warianty tytułu

EN

Approximation of equivalent properties and electric field distribution in periodic conductive layers of composite materials by electrical network model

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (23-24.04.2018 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule rozpatrzono wyznaczenie rozkładu pola elektrycznego, poprzez zastosowanie metod modelowania obwodowego periodycznie rozłożonych struktur przewodzących. Zaproponowano geometrię struktur tworzących warstwę roboczą materiału złożonego. Przykładowy materiał poddano analizie polowej za pomocą Metody Elementów Skończonych (MES) oraz obwodowej przy zastosowaniu ekwiwalentnego schematu elektrycznego, obliczając rozkład potencjału elektrycznego. Na podstawie obu modeli określono zastępczą rezystancję materiału widzianą z wybranej pary zacisków oraz oszacowano całkowitą rozpraszaną moc cieplną. Wyniki obliczeń porównano z pomiarami rzeczywistych prototypów, wytworzonych metodą druku 3D. Scharakteryzowano dokładność metod obliczeniowych. Omówiono efektywność metody obwodowej, w kontekście odwzorowania zjawisk i właściwości elektrycznych materiałów o złożonej geometrii i różnym sposobie zasilania.

EN

The paper presents the determination of electric field distribution by application of the electrical network model of periodically arranged conductive structures. The geometries of periodic structures were proposed. Electric field analysis in 2D numerical model of material was performed by the Finite Element Method as well as equivalent network model. In addition the equivalent material resistance between selected pair of terminals and total dissipated power were estimated. The results were compared with the measurements of prototypes performed by 3D printing. The accuracy of both calculation methods were characterized. The effectiveness of network method was discussed in context of electric properties and phenomena of materials with complex periodic geometry and various types of power supply terminal locations.

Słowa kluczowe

PL

materiały laminarne; struktury periodyczne; rozkład potencjału

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 93
• Strony: 169--181
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Steckiewicz A.

• Politechnika Białostocka

Bibliografia

• [1] Abramovich H., Intelligent Materials and Structures, De Gruyter, 2016.
• [2] Carillo-Castillo A., Osuna-Alarcon J.G., Preparation and Characterization of Hybrid Materials of Epoxy Resin Type Bisphenol A With Silicon and Titanium Oxides by Sol Gel Process, Journal of the Mexican Chemical Society, v.55, 2011
• [3] Moore R., Electromagnetic Composites Handbook, McGraw-Hill Edu., 2016.
• [4] Pal R., Electromagnetic, mechanical and transport properties of composite materials, CRC Press, 2014.
• [5] Steckiewicz A., Butryło B., Aproksymacja właściwości elektrycznych periodycznych materiałów złożonych, IAPGOŚ, t. 7, nr 4, 2017.
• [6] Steckiewicz A., Porównanie metod obwodowych i numerycznych do obliczeń stacjonarnego pola elektrycznego w materiałach warstwowych, Poznan Univ. of Technology Academic Journals: Electrical Engineering, nr 89, 2017.
• [7] Tsuda S., et. al, Thermal Management Technique Using Control of Thermal Radiation Spectrum for Encapsulated Electronic Devices, IEEE Tran. on Components, Packaging and Manufacturing Tech., v. 5, nr 7, 2015.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).