微波炉加热食品不均匀的现象得到广泛关注，微波加热食品的不均匀性会影响食品的口感。除了通过改进微波炉的结构来改善微波加热效果外，通过金属化微波包装来改善微波加热效果成为另一种重要的方法。本课题研究使用有限元方法模拟微波炉加热包装食品的方法，并通过实验验证模拟结果，借助有限元模拟的方法，研究和分析食品介电特性、形状、尺寸对微波加热效果的影响，设计金属化微波包装容器，使在其中的食品加热更加均匀。课题的主要研究内容：(1)综述了金属化包装容器设计和微波加热食品模拟的研究现状、发展趋势和存在的不足。研究了有限元法分析微波加热食品的方法和过程。研究了使用有限元软件模拟微波加热包装食品的方法和步骤，包括模型的建立、网格的划分和参数的设定等，应用软件COMSOL建立了食品介电性能随时间变化的电磁-热传导双向耦合模型，考虑加热过程中的表面热对流，模拟微波炉加热包装食品的过程，并对模拟结果进行了实验验证。(2)结合模拟的方法，分析了食品介电特性、形状和尺寸对微波加热效果的影响，发现在其他因素近似相同的情况下，食品的种类和形状对微波加热效果的影响不大，但圆形食品中心可能会出现加热过度的现象；而食品尺寸则对微波加热效果影响较大，随着食品直径的不断增加，微波加热后样品内外的温度分布逐渐表现出四周温度较高的态势，只有当食品尺寸特别小的时候才表现出中心加热较快的态势，食品与包装容器一般都具有一定的尺寸，不会太小，因此，微波炉加热食品多出现四周加热较快的现象。(3)通过仿真模拟，对微波能量相互作用元件的厚度、形状、尺寸和间距进行了深入的研究，探讨这些因素具体是怎样影响微波加热效果的，并得到一些规律，为后面具体的金属化包装容器的设计提供一些依据。研究表明，在不考虑感应电流，金属片尺寸和排列都相同的情况下，金属片的形状对透射的微波能量的影响很小；在其他因素都相同的情况下，金属片间距对微波加热效果的影响较小，而金属片尺寸对微波加热效果的影响较大，当金属片尺寸d/2或/2的倍数时，对微波加热效果的影响最大，可以较好的增加金属片周围食品区域的温度。(4)优化设计了典型金属化微波包装容器，并通过实验评估包装容器的性能。分别设计了长方形金属化微波包装容器和圆形金属化微波包装容器，对不同尺寸的马铃薯和米饭做了实验验证，结果表明，同样金属化优化包装下，不同食品微波加热后都可以达到加热均匀的效果，同样金属化优化包装下，不同尺寸的食品微波加热后都可以达到加热均匀的效果，因此，设计的金属化微波包装容器的适用性是很广阔的，可以满足不同食品，不同尺寸食品的微波加热要求。