第一届电工材料与电力设备会议

（1）目的：芳纶绝缘纸电气性能的计算评估是其材料设计与应用的关键。然而，全尺寸电场计算代价较高，因此合理确定代表性体积单元（RVE）具有重要意义。为此，本文基于“唯一型”与“统计型”RVE选择思路，旨在探究了芳纶绝缘纸不同响应类电气性能的RVE选择方法。

（2）方法：通过Micro-CT三维重构与U-Net图像分割获得芳纶绝缘纸三相结构模型；分别选取与均匀响应类和极值响应类目标电气性能相关联的结构参数作为RVE关注目标；在此基础上，对比分析“唯一型”与“统计型”两种RVE选择方法对其在不同响应特征电气性能的适用性，并进一步利用介电常数与98%高分位场强对结构参数导向的RVE结果进行验证。
（3）研究结果：以结构参数为导向所选择的RVE可有效表征与其物理相关联的电气性能；对于均匀响应类电气性能，两种RVE选择方法均具有可行性，但“统计型”RVE在收敛效率和尺度优化上更具优势；对于极值响应类电气性能，“唯一型”RVE选择方法存在明显低估极值特征的风险，而“统计型”RVE通过对尺寸和子窗口数量的协同调控，能够更充分捕获极值特征，其适用性、准确性更强。
（4）结论：根据电气性能的不同电场响应特征，应针对性采用不同的RVE选择方法确定其RVE，这为芳纶绝缘纸及相关纤维绝缘材料的电气性能仿真计算与结构—性能关系研究提供方法依据。