[发明专利]一种空间高压部件内部多电场耦合的电场计算方法

摘要

本发明公开了一种空间高压部件内部多电场耦合的电场计算方法，采用有限元差分法，首先确定空间高能电子在高压部件内部的电荷沉积分布和内部电荷传导状况，其次根据高压部件工作电压情况，设置边界条件，最后将电荷沉积量和传导量带入电流传导方程，计算出空间电荷分布，再将空间电荷代入泊松方程，计算获得空间高能电子在高压部件内部沉积产生电场与工作电压产生电场之间的耦合作用电场，获得两个电场耦合畸变位置。该方法考虑了卫星部件的工作电压对充放电效应的影响，能够提高电场计算准确性，为准确评估空间高压部件充放电效应诱发的风险，有效指导高压部件充放电效应防护设计提供了有力的基础。

主权项

1.一种空间高压部件内部多电场耦合的电场计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、针对高压部件结构，完成有限元网格划分；步骤二、通过Weber电子射程公式和电荷沉积模型，确定空间高能电子在高压部件内部的沉积电荷密度ρ和能量沉积分布状况，根据沉积电荷密度ρ确定各有限元网格内的电荷沉积量q；步骤三、根据能量沉积分布状况，求解材料辐射诱导电导率；将材料辐射诱导电导率代入Pool‑Frenkel电导方程，建立介质材料电导率与耦合作用电场E的关系表达式A；步骤四、根据空间高压部件的工作电压情况，设置有限元模型的边界条件满足拉普拉斯方程；步骤五、将介质材料电导率与耦合作用电场E的关系表达式A代入电流传导方程，沉积电荷密度ρ代入泊松方程，电荷沉积量q代入电荷连续性方程；基于电流传导方程、泊松方程、电荷连续性方程和所述边界条件，采用有限元计算方法获得空间高能电子在高压部件内部沉积产生电场与工作电压产生电场之间的耦合作用电场E。