吸波材料指能夠有效吸收并損耗掉入射到其表面電磁能量的一類重要功能材料,在國防或民用均具有廣泛應(yīng)用。吸波材料一般可分為涂敷型吸波材料和結(jié)構(gòu)型吸波材料,其中結(jié)構(gòu)型吸波材料是一種多功能材料,既可吸波又具有承載能力,吸波頻帶寬。蜂窩芯的重量輕,具有高的剛度和強度,廣泛用作結(jié)構(gòu)型吸波材料的夾層芯�，F(xiàn)階段對于蜂窩結(jié)構(gòu)吸波材料的力學和電磁性能的研究往往各自獨立開展,限制其多功能的設(shè)計應(yīng)用。針對于上述問題,本文主要以芳綸紙蜂窩吸波結(jié)構(gòu)為研究對象,針對傳統(tǒng)六角蜂窩吸波結(jié)構(gòu)、加固蜂窩吸波結(jié)構(gòu)、凹角蜂窩吸波結(jié)構(gòu)等三種吸波結(jié)構(gòu),通過實驗和仿真的方式對上述三種結(jié)構(gòu)的力學和電磁性能的聯(lián)系及匹配關(guān)系進行了探究,并提出了蜂窩結(jié)構(gòu)多功能性能的設(shè)計指導。論文的主要工作及創(chuàng)新點如下:（1）針對芳綸紙蜂窩吸波結(jié)構(gòu)進行電磁和力學性能綜合探究。通過反射率實驗和電磁軟件仿真探究孔徑大小和高度對六角蜂窩吸波結(jié)構(gòu)的吸波性能的影響,通過壓縮實驗探究孔徑大小變化和高度變化對平壓強度,破壞模式,平壓彈性模量,載荷-行程曲線等力學性能的影響。研究結(jié)果表明,隨著蜂窩高度增加,蜂窩的力學和電磁性能均增強;薄涂層下,1.83mm小孔徑蜂窩較2.75... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

蜂窩吸波結(jié)構(gòu)實物圖

第一章緒論3橫向變形系數(shù)。反應(yīng)材料橫向變形的的彈性系數(shù)。其公式表達為：1212v=-vv(1-1)其中，1v表示橫向應(yīng)變，2v表示軸向應(yīng)變。下角標1，2分別表示兩相互垂直的坐標軸[9]。當泊松比為負值時，材料會表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的反常特性，例如橫向受拉伸載荷時，負泊松比材料會沿縱向發(fā)生膨脹[8]，如圖1-2所示。圖1-2負泊松比的多孔網(wǎng)狀材料拉脹結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢及應(yīng)用為負泊松比材料受壓時材料向內(nèi)部聚集，瞬時密度增大，外部表現(xiàn)出較高的剛度，與傳統(tǒng)材料相比，負泊松比多胞結(jié)構(gòu)還在能量吸收等方面體現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。一方面，疏松多孔的多胞材料更容易實現(xiàn)較大的壓縮變形，是天然的高效吸能理想材料。另一方面，負泊松比胞元結(jié)構(gòu)的變形特點使其具有更高的吸能效率。1.4.2凹角蜂窩吸波結(jié)構(gòu)凹角蜂窩與具有規(guī)則六邊形蜂窩的類似結(jié)構(gòu)相比，具有負泊松比芯的三明治復(fù)合材料的抗彎剛度和屈曲載荷會大大增加[11,12]。此外，拉脹蜂窩板在變形下呈現(xiàn)出順彎的曲率，從而導致對屈曲載荷的抵抗力增強，并且易于制造彎曲的夾芯結(jié)構(gòu)[12]。由于夾層結(jié)構(gòu)廣泛用于飛機天線罩結(jié)構(gòu)和衛(wèi)星天線[6]。三明治復(fù)合材料也用于要求低雷達散射特性（即隱身特性）的結(jié)構(gòu)性航空航天部件中。低雷達散射截面（RCS）是通過在復(fù)合材料中涂覆吸波涂層來吸收雷達波實現(xiàn)的[3]。在雷達應(yīng)用中使用蜂窩芯結(jié)構(gòu)要求復(fù)合材料真正具有多功能性，即要求復(fù)合材料在機械和電磁兩個截然不同的領(lǐng)域表現(xiàn)出增強的性能。凹角芯蜂窩吸波結(jié)構(gòu)具有凹角結(jié)構(gòu)良好機械特性和夾層復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)型吸波材料在吸波方面可拓寬帶寬和低頻性能[13]，凹角芯蜂窩吸波結(jié)構(gòu)的模型圖如圖1-3所示。

電子科技大學碩士學位論文4圖1-3凹角蜂窩吸波結(jié)構(gòu)整體效果圖1.5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.5.1蜂窩結(jié)構(gòu)電磁性能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀北京材料工藝研究所的車孟剛等[18]在1989年以多層蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)吸波材料為研究對象,從理論分析和工程實驗兩個方面對結(jié)構(gòu)型吸波材料的電匹配設(shè)計,以及實現(xiàn)電匹配設(shè)計的技術(shù)途徑進行了研究。研究結(jié)果表明,電匹配設(shè)計是結(jié)構(gòu)型吸波材料研制過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。(a)(b)圖1-4蜂窩結(jié)構(gòu)的電匹配特性。(a)浸漬層厚度變化對吸波性能的影響；(b)蒙皮對吸波性能的影響中國航空工業(yè)制造工程研究所的孫占紅等[15]在2002年談?wù)摿藦?fù)合材料夾層吸波結(jié)構(gòu)的吸波原理，吸波性能，力學性能及其影響因素。航天特種材料及工藝技術(shù)研究所的趙宏杰等人[17]在2009年針對Nomex蜂窩芯的夾層復(fù)合材料，通過實驗研究了蜂窩芯高度、蒙皮厚度和蜂窩芯增重對吸波性能的影響。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：表面吸收劑重量增加，吸波頻點左移，蜂窩芯高度增加會增加低頻段的吸波性能，從而展寬有效帶寬；蒙皮厚度增加，低頻段吸波性能提

【參考文獻】：
期刊論文
[1]負泊松比超材料研究進展[J]. 于靖軍,謝巖,裴旭.  機械工程學報. 2018(13)
[2]蜂窩芯層等效參數(shù)研究綜述[J]. 富明慧,徐歐騰,陳譽.  材料導報. 2015(05)
[3]浸漬層厚度對蜂窩吸波性能的影響[J]. 劉文言,王從元,亓云飛.  安全與電磁兼容. 2011(05)
[4]夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的吸波隱身技術(shù)研究進展[J]. 馬科峰,張廣成,劉良威,燕子.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(06)
[5]蜂窩夾層復(fù)合材料的吸波性能[J]. 趙宏杰,嵇培軍,胡本慧,趙亮.  宇航材料工藝. 2010(02)
[6]隱身吸波材料的研究進展[J]. 張健,張文彥,奚正平.  稀有金屬材料與工程. 2008(S4)
[7]雷達材料隱身及效果測試技術(shù)分析[J]. 同武勤,凌永順,蔣金水.  艦船電子對抗. 2005(01)
[8]雷達吸波材料性能測試[J]. 何山.  材料工程. 2003(06)
[9]復(fù)合材料夾層吸波結(jié)構(gòu)[J]. 孫占紅,郭春艷.  航空制造技術(shù). 2002(01)
[10]負泊松比材料的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 楊嗚波,陽霞,李忠明,馮建民.  高分子材料科學與工程. 2001(06)

博士論文
[1]飛機蜂窩結(jié)構(gòu)動態(tài)沖擊下的破壞機理及吸收能量分配機制[D]. 孟黎清.太原理工大學 2011
[2]木質(zhì)復(fù)合蜂窩夾芯材料性能的研究[D]. 徐朝陽.南京林業(yè)大學 2007



本文編號：3229554