2。3。1 前处理 9

2。3。2 分析计算 11

2。3。3 后处理 11

第三章 电磁场模拟理论基础 13

3。1引言 13

3。2 材料属性 13

3。2。1 电阻率 13

3。2。2 导磁率和相对磁导率 14

3。3 麦克斯韦方程组 14

3。4 电磁场边界条件 15

3。5 电磁场有限元基础 16

3。5。1 瑞利-里兹法 16

3。5。2 伽辽金法 17

3。6 本章小结 18

第四章 模拟结果与分析 19

4。1 引言 19

4。2 材料模型以及对数据的初步观察 19

4。3 电流大小对铜铝接头导电性能的影响 20

4。4 交流电频率对铜铝接头导电性的影响 22

4。5 铜层厚度对铜铝接头导电性的影响 26

4。6 交流电频率和铜层厚度对铜铝接头导电性能的共同影响 27

4。7 本章小结 30

结论 31

致谢 32

参考文献 33

第一章 绪论

1。1 本文的研究背景及意义

铜具有良好的延展性，又具有优良的导热性和导电性，广泛运用于电缆、电气和电子元件[1-2]，有时也用于建筑材料。由于铜的导电性能良好，并且使用寿命也较长，在用于导电的场合，铜所占的比重非常大。特别是我国目前正处于工业化阶段，对铜的需求非常大。但是地壳中铜的含量仅为0。01%，随着人们的不断开采，伴随着铜资源的短缺，铜的价格和成本不断上升。

铝及其合金密度小、强度高、塑性和韧性好、耐腐蚀能力较强，除了金银等贵重金属外，铝的导电性仅次于铜，在用于导电的场合中，铝所占的比重也很大[3]。同时，铝在地壳中的含量非常大，仅次于氧和硅，居第三位，在所有的金属中，铝在地壳中的含量最高。这也使得铝的生产应用十分广泛。论文网

铜和铝都是电的良导体，地壳中铜含量稀少，铝含量丰富。研究和提倡有色金属的代用品是我国发展国民经济的第一个五年计划中关于怎样节省有色金属的方法之一。我国的铜资源主要依靠进口，如果能够用技术含量高并且性能优异的材料代替铜材，可以摆脱对铜资源的进口依赖，还能节约成本。

现在人们说的以铜节铝与二十世纪六、七十年代所提倡的以铜代铝意义是不一样的，因为那个时候，铜作为国防物资，由于国外的封锁，难以进口。而现在的所说的以铜节铝的含义是：有的场合必需使用铜，这个时候就不能用铝代替；有的地方既可以用铜，也可以用铝，经过科学论证，能够用铝就尽力量用铝。铜铝双金属复合材料具有铜的导电导热率高的优点，又具有铝的质轻、耐腐蚀的优点。铜铝复合材料可以在满足质轻和价格便宜的条件下，达到与单一铜材接近的导电率和导热率。这样就可以达到节省铜，并缓解铜资源短缺的目的[4]。