宽频吸声兼容电磁吸波的多功能超材料设计

来源 :空军工程大学学报(自然科学版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:tosying11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超材料具有传统材料所不具备的超常物理性质,对电磁场、声场等物理场可以实现自由调控.设计了一种由多尺寸的亥姆霍兹共振器和多尺寸的金属谐振结构组成的宽频吸声兼容电磁吸波的多功能超材料,实现了对声波和电磁波的宽频双吸收.仿真结果表明:文中提出的超材料在690~927 H z范围内具有0.8以上的高吸声系数,在9.11~11.10 G H z范围内对微波具有0.8以上的吸收系数.所提出的多功能超材料对于声波及电磁波均具有宽频、高效的吸收作用,在噪声污染防治和电磁防护方面有潜在的应用价值.
其他文献
灌区存在大量过流能力0.1m3/s以下的小型取水口,往往由于闸门设施简陋、管理粗放、缺少监控而产生严重的水资源浪费.农业水价综合改革要求计量用水到户,传统的小型取水口闸难以满足这一要求.本文基于江西锦北灌区小型取水口的管理现状和问题,讨论分析国内外现代化自动控制闸的适用性,提出自主研发阀式远程自动控制闸的方案.该闸型技术功能强而成本低、易于量产,可集成自动量水、远程控制与视频监控的一体化自动监控系统,便于安装与维护,运行管理效率高,在小型取水口大面积自动化改造方面优势明显,具有推广价值.
超表面在调控电磁波的极化、幅值和相位等方面具有极大的优势.针对天线带外低散射的现实需求,通过复合极化旋转超表面和频率选择表面,调节极化旋转单元的响应厚度,实现了兼具高效极化旋转反射和同极化透波窗口的超表面设计.利用几何相位仅对交叉极化波有响应的特性,进一步通过棋盘阵列排布,在透波窗口的两侧实现低散射特性,其中透波带10.0~11.0GHz插损低于1dB;在4.5~7.5GHz和12.0~17.0 G Hz频带内实现低散射特性,RCS缩减接近10 dB.仿真和实验结果表明:文中所提出的超表面设计方法和架构具
针对现有天线尺寸对材料属性的过度依赖、天线隐身与辐射性能的固有矛盾、以及天线波束可重构方式和性能受限等瓶颈问题,着重讨论了利用人工表面等离激元场增强、场束缚及慢波效应对天线进行赋能的技术,包括基于人工表面等离激元的天线小型化技术、雷达散射截面抑制技术、以及波束重构技术,为新型天线的研究提供新的思路和选择.
滑动弧放电等离子体在拓宽燃烧室点熄火边界、缩短点火延迟时间、提高燃烧效率等方面具有显著优势.在已有燃油裂解头部的基础上,优化滑动弧放电位置,创新地研制了基于滑动弧放电等离子体激励的燃烧室值班火焰头部,并对其放电特性开展了实验研究,着重分析了不同空气流量和输入电压对电弧动态特性、滑动模式、平均击穿电压、平均功率、平均旋转角速度的影响.结果表明:提出的方案能在文氏管与燃油喷嘴之间形成稳定的旋转滑动弧放电区域,同时存在两种不同的放电模式,即steady arc gliding(A-G)模式和breakdown
根据永磁超环面电机特殊的转子结构,建立了该电机的电磁参数方程,并推导了含行星轮转子位置信息的时变数学模型,应用状态空间法分析了该电机的周期波动特性.结合超环面电机的时变参数,完成了对其PI控制器的参数整定.结合行星轮自转引起的参数摄动,将闭环系统反馈得到转子位置信息引入到终端滑模控制器中,使控制器参数跟踪超环面电机的时变参数.将终端滑模控制与PI控制的仿真结果对比分析,结果表明:该控制策略有效地削弱了永磁超环面电机输出性能上的周期波动,并且具有良好的响应速度、抗干扰性和鲁棒性.
为弄清某型直升机连续发生的两起异常离地后加速快转事故的原因,根据直升机尾桨涡环的机理,结合事故直升机的状态特点,进行了计算、分析,有关参数计算结果与事故直升机飞参记录的数据一致.研究表明,由于该型机在地面处于尾桨小拉力状态时,进入尾桨涡环的临界偏转角速度小,因而异常离地时一旦意外偏转,尾桨涡环易进、难改,即尾桨涡环特性显著变差.经分析,提出了相关应对措施,有利于提高该型机的起降安全水平.研究结论对其他类似机型也有参考价值.
提出了一种将超构表面与天线阵列组合设计的方法,以同时实现高增益辐射和低背向散射功能.该超构表面由多层金属图案结构组成,对x极化入射波具有透射功能,从而能使天线辐射场低损耗透过;同时,对y极化入射波具有反射相位调制功能,通过将单元按照棋盘格或随机分布排列,可实现y极化入射波的漫散射功能,从而降低天线阵列的后向散射.仿真分析表明,所设计的低散射天线阵列峰值增益为18.8 dB,工作带宽约为12.5%.当探测波为x极化时,10 dB RCS缩减频带为9.5~10.1 G Hz,覆盖天线工作频带,最大缩减值为25
针对近年来在飞机结构载荷测量飞行试验过程中发现的结构温度对载荷测量结果影响的问题,在分析载荷测量应变电桥热输出产生的原因和机理基础上,提出一种基于多项式拟合的应变电桥热输出分析和修正方法.通过地面温度试验验证了该方法的有效性,并利用该方法对多型飞机结构载荷飞行试验实测结果进行修正,取得了良好的修正效果,有效地提高了载荷测量的精准度.研究成果为飞机结构载荷测量应变电桥热输出修正提供了适用的理论依据和工程方法,对飞机结构载荷飞行试验验证起到了重要的支撑作用.
为解决传统等离子光学传感器的局限性,提出了一种基于黑磷(BP)的多共振非等离子体的光学传感器,该传感器采用单层黑磷和简单的介质结构,通过磁共振增强红外波吸收.由于黑磷的各向异性,该传感器可以在不同晶体方向上实现不同的灵敏度和品质因数(FO M).通过优化传感结构,在8μm波长附近的不同黑磷晶体方向上均得到了2个极窄的共振峰、极低的半高宽,提高了传感器的灵敏度,吸收率最高达到了99.6%,灵敏度最高可达180 nm/RIU,FOM可以达到261 nm/RIU.并利用耦合模理论对仿真结果进行了验证,揭示了其物
目前在陶瓷基材料频率选择表面的制备方法有很多,但在大长径比狭窄陶瓷深腔内壁制备金属涂层微细结构的工艺研究较少.基于导电银浆涂覆工艺和内表面激光加工技术,在石英纤维增强二氧化硅复合材料(SiO2f/SiO2)尖劈内腔制备耐高温FSS结构,并对其进行性能表征.结果表明,金属涂层的厚度为12.08μm,常温和800℃的电导率为1.57×107 S/m和1.496×107 S/m,附着力达到0级,微细结构的尺寸精度为0.1932 mm.