钟汝能，郑勤红，，向 泰，姚 斌

(1.云南师范大学能源与环境科学学院，云南昆明，650500；2.云南省光电信息技术重点实验室，云南昆明，650500)

1 引言

在材料科学、电子电气和电磁工程领域，常常遇到大量基质颗粒随机分布于基体中的混合物质，如金属基复合材料、聚合物基复合材料、含有杂质的矿物质或自然堆放的粒状农产品等等，研究这类混合物的介电性能具有较好的价值[1]，然而，技术成本高一直是新材料研发或物料微波热加工器件设计中的瓶颈问题，建立有效的数值仿真模型先行进行性能预测已被广大研究者采用[2，3]。

众所周知，混合物的等效介电性能依赖于各组成成分的介电常数、比例、形状和位置分布等，且基质颗粒在基体中的分布都是非均匀体系，其形状、大小、位置的存在状态并非完全规则[4]。对此，学者们采用不同的技术方法开展了大量的模拟研究[5，6]，其中，Cheng采用ANSYS软件对颗粒无序填充两相复合材料的有效介电常数进行了数值模拟[7]；Rakesh等采用COMSOL多物理场仿真软件(COMSOL Multiphysics)模拟分析了金属核壳纳米/聚合物介质复合电容器的有效介电性能[8]；Zhao等采用蒙特卡罗法和有限元法模拟计算了立方晶格三维结构中双组分复合材料的复介电常数[4]；Jebbor使用有限元法和MATLAB软件仿真了二维情形下球形颗粒随机分布的复合材料介电性能[9]；浦毅杰基于蒙特卡罗方法，利用ANSYS的APDL参数化设计语言，构建了随机分布纳米颗粒增强陶瓷基复合材料性能数值分析模型[10]。前人……