纖維復(fù)合微波吸收材料電磁建模與分析.pdf

1、吸波材料作為隱身技術(shù)的主要途徑之一，一直是國防領(lǐng)域研究關(guān)注的焦點(diǎn)。與此同時(shí)，吸波材料作為解決電磁干擾問題的有效手段，在民用領(lǐng)域同樣有著良好的應(yīng)用前景。纖維復(fù)合吸波材料作為一種高性能復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，憑借優(yōu)異的力學(xué)性能和對(duì)高溫環(huán)境的適用性，目前已成為隱身戰(zhàn)機(jī)特殊部位（尾噴口、進(jìn)氣道等）吸波的候選材料。
　　本研究從電磁場計(jì)算理論出發(fā)，對(duì)纖維平行排布和平紋編織兩種典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，采用基于FEM原理的數(shù)值求解方法，分析了材料的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2、、纖維和基體的電磁特性對(duì)材料反射率的影響規(guī)律，以及材料中電磁波能量損耗發(fā)生的位置和主要方式；同時(shí)，為了分析材料對(duì)于斜入射電磁波的吸收效果，采用FITD計(jì)算方法對(duì)材料的RCS性能進(jìn)行了預(yù)估。
　　本文通過分析研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定采用滿足周期邊界條件的二維模型來計(jì)算平行結(jié)構(gòu)的反射率，對(duì)于編織結(jié)構(gòu)選擇使用具有完美電導(dǎo)體邊界和完美磁導(dǎo)體邊界的三維模型來計(jì)算。分析了表征吸波材料性能的反射率和RCS計(jì)算方法，并確定了反射率計(jì)算過程中參數(shù)化

3、掃描的基準(zhǔn)參數(shù)組合。
　　平行和編織結(jié)構(gòu)在反射率變化規(guī)律上具有一定相似性，但由于編織結(jié)構(gòu)中存在平行和垂直于電場的兩種纖維陣列，在參數(shù)定義上更具多樣性，因此其幾何尺寸和電磁參數(shù)對(duì)反射率的影響呈現(xiàn)出與平行結(jié)構(gòu)不同的變化。結(jié)果表明平行電場方向纖維的間距僅對(duì)高頻吸收峰位置有一定影響，垂直方向纖維的間距對(duì)于高低頻吸收峰的深度和帶寬都有相當(dāng)影響；當(dāng)平行電場方向纖維電導(dǎo)率為40 S/m，垂直電場方向纖維電導(dǎo)率為20 S/m時(shí)，可獲得較好的吸波特