大气压介质阻挡放电中存在着非常复杂的时间非线性行为,如倍周期分岔与混沌。在这些行为中,放电电流每多个电压周期重复一次或者随外加电压随机振荡。它们对放电参数比较敏感,与放电的稳定性密切相关,直接影响到大气压介质阻挡放电的应用。研究这些行为对如何获得稳定的放电有着非常重要的指导意义,因而近些年来,受到了较为广泛的关注。在本论文中,先后采用一维和二维的流体力学模型,对大气压介质阻挡放电中的时间非线性行为与空间演化特性进行了研究。具体分为以下五个部分：(a)同轴电极介质阻挡放电的特性与时间非线性行为研究；(b)平行板电极介质阻挡多峰放电中的时间非线性行为研究；(c)对称的单周期放电转变到二倍周期放电的机理研究；(d)二倍周期放电的物理机制及其空间演化特性研究；(e)脉冲介质阻挡放电中两次放电的空间演化特性研究。第二章,采用一维流体模型模拟研究了同轴电极结构中介质阻挡放电的特性与时间非线性行为。研究发现：在通常的单周期放电内正负半周期的放电电流是不对称的,放电的不对称程度主要由两个电极的半径比决定。在一定的条件下,放电随着频率或气体间隙的变化会呈现出倍周期分岔、二次分岔、混沌等复杂的时间非线性行为。第三章,深入研究了大气压平板电极结构中介质阻挡放电的时间非线性行为。模拟发现：与单峰放电相似,多峰放电中也存在倍周期分岔以及混沌等时间非线性现象。然而在多峰倍周期分岔序列中,多峰只出现在半个电压周期内(或电压的正半周期或电压的负半周期)。当正负半周期的放电不对称时,放电对参数十分敏感,很容易过渡到其他放电状态。反之,放电相对稳定。对于稳定的倍周期状态,改变参数可使半个电压周期内的放电次数增加而不改变其周期态。第四章,模拟研究了单周期放电分岔进入倍周期放电的转换机制。结果显示：在一个对称的单周期放电进入倍周期放电前,它总是先偏离其正常的对称放电模式而进入一个正负半周放电不对称的单倍周期放电状态。然后,随着参数的变化,不对称放电中较弱的放电将逐渐变强,直到这个放电削弱下一次放电并导致放电发生分岔进入倍周期放电状态。在整个转换过程中,每次放电前电子密度、离子密度和电场强度的空间分布状态起到了决定性的作用。第五章,采用二维流体模型对二倍周期放电形成的物理机制及其空间演化特性进行了研究。结果表明,放电空间局部高的电子密度区域的产生是形成二倍周期放电的主要原因。当局部高电子密度区域出现在瞬时阳极附近时,它对接下来的放电影响很小。相反,当局部高电子密度区域出现在瞬时阴极附近时,它将限制放电空间场强的增长,从而导致接下来的放电变小。这种局部高电子密度区域每两个电压周期重一次,从而导致放电呈现出二倍周期放电。在二倍周期放电中,四次放电都有着各自不同的空间演化行为。由非均匀的介质表面电荷引起的径向非均匀场强是导致这些空间演化的主要原因。第六章,模拟研究了脉冲介质阻挡放电中两次放电的空间演化特性。结果发现：脉冲放电中的两次放电既能处于沿径向均匀的放电模式,又能处于沿径向不均匀的放电模式。放电的均匀性主要由前次放电的性质以及前次放电与本次放电之间的时间间隔决定。如果前一次放电结束时,电子密度沿径向是均匀分布的,两次放电之间的时间间隔越短,接下来的放电就越均匀。两次放电的时间间隔主要取决于电压脉冲频率和脉冲宽度,相对而言,脉冲频率越高,主放电越均匀；而脉冲宽度越小,次放电越均匀。