编织增强型复合材料等效电磁参数计算与优化

编织增强型复合材料相比传统颗粒填充型复合材料在电磁防护领域具有更大优势,然而其等效电磁参数计算与优化设计方法目前尚未明确。以正交编织型复合材料为研究对象,将复合材料等效成多层单纱定向周期排列的各向异性介质叠加,进而利用有效介质理论给出了各层介质等效电磁参数计算公式,并针对磁屏蔽复合材料进行了优化设计。结果表明：基体材料和纤维丝束的磁导率越高,复合材料的等效磁导率越高;纤维丝束直径越大,孔洞尺寸越小,复合材料的等效磁导率越大;纤维含量越高,复合材料磁导率越高。     

FF／FB媒质等效电磁参数的数值计算

FF/FB（feedforward/feedbackward)媒质是近年来提出的人工合成复杂媒质采用全波数值方法对FF/FB媒质中单个填充单元在平面电磁波照射下的极化和磁特性进行了分析,计算了平面电磁波垂直入射和斜入射时FF/FB媒质的等效电磁参数。建立了电偶极子-磁偶极子FF/FB物理模型,该数值方法可用于分析由任意结构（形状）前后端振子组成的FF/FB媒质的等效电磁参数。     

含强散射体的随机混合媒质的等效电磁参数

本文将只能分析两种电介质的广义多重散射理论推广到(n+1)种电磁混合介质的情况,并在此基础上导出了椭球状粒子的混合随机媒质的等效电磁参数ε_(ell)和ε_(ell)的计算公式,在一定程度上解决了含有金属粒子等强散射场的混合随机媒质问题。讨论了本文理论与其他理论的关系。理论计算值与实际测量数据吻合较好。     

周期压电复合材料均匀化常数的数值模拟

电弹性材料已很久并广泛地应用于传感器和变频等机电设备方面。利用渐近展开法对小周期复合材料结构中刻画压电现象的电势与位移得到了高阶双尺度渐近展开式,建立了局部单胞内电场与位移场的相互耦合关系,并给出了压电复合材料均匀化物理参数的双尺度有限元计算方法。数值算例表明,简单的数值算例表明了公式和相关算法的有效性。     

二维周期结构有效电磁参数计算

：采用有限元方法,通过外加电流源求解周期结构中的有效电磁参数问题是一种通用的均匀化方法。该方法既可以适用禁带区域的计算,也可以适应有耗结构的计算。本文针对二维周期结构计算了有效电磁参数,并与文献[1]FDTD的计算结果进行了比较。     

羰基铁类随机混合吸波材料等效电磁参数的计算

本文为计及多重散射偶极子间的相互作用，引入参量εｈ和μｈ，导得一组公式。它不仅能计算铁氧体类也能计算羰基铁类的随机混合吸波材料的等效电磁参数，均与实验结果吻合良好。     

微系统结构均匀化模型参数的确定方法研究

在对3D封装微系统进行力学仿真建模时,硅通孔(TSV)和微焊点等结构的多尺度效应明显,需要划分大量网格,通过合理的等效处理可以降低网格数量,提高仿真效率。常规的方形柱等效使得结构失去原有微观形貌,仿真误差增加。为此,针对实际微观形貌提出了一种等效均匀化模型力学参数的确定方法。基于弹性力学方法,推导了圆柱形貌特征的TSV硅基板层力学参数的等效计算公式。对鼓球形貌特征的微焊点/下填料层均匀化模型提出了分层思想的力学参数确定方法。与现有方法相比,该方法考虑了微系统特征结构的真实形貌特征,计算效率更高,计算结果的一致性更好。     

周期性电抗加载介质结构电磁特性的等效分析

提出了一种周期性电抗加载介质结构传输特性的等效分析方法。在5~15 GHz频率范围内,通过对A夹层介质结构中周期性加载金属丝网栅和金属条带网栅两种结构的电磁特性仿真分析,建立了金属条带宽度与金属丝直径之间的等效关系,并详细分析了电磁波入射方向、网栅加载位置、金属丝直径大小、网栅周期以及介质结构对等效的影响。仿真结果表明:电磁波任意方向入射,金属丝直径较小时等效条件为金属条带宽度为金属丝直径的π/2倍。因几何参数变化而导致的等效误差可以通过等效系数的经验公式予以修正。     

复合网格法在电磁散射问题中的应用研究

复合网格方法采用区域分解算法的思想,将计算区域分为粗网格与细网格两个区域.在电磁散射问题中,细网格区域包含了微细结构的电磁散射信息.利用连接边界条件,将粗网格计算结果和细网格计算结果分步进行计算,从而得到包含有微细结构的电磁散射信息.该计算方法可以减少此类计算问题的计算量,所得结果与全部区域进行细网格划分的结果进行了比较,两种结果复合很好.     

Ti金属对电磁屏蔽复合材料影响的实验研究

对于环境苛刻的电磁兼容环境下,常用电磁屏蔽材料已不能满足对设备及相关系统的保护作用,如高低温或强酸碱的特殊工作环境等,本文通过对比几种金属参数,并将Ti金属与其他性能优良的金属结合制备出高效能电磁屏蔽复合材料,利用法兰同轴测量电磁屏蔽效能法测得含Ti金属合金电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽效能在工作带宽7—15GHz下平均可达85d B。     

小周期压电均匀化常数正则性分析与模拟

压电材料在传感器和半导体材料等领域的应用越来越普遍。运用均匀化和渐近展开分析方法,对具有小周期孔洞结构区域中的压电耦合问题分析了均匀化力学、介电常数的正则性。在理论研究中为对应材料的等效力学常数计算提供了理论依据,刻画了压电材料的等效物理行为,并对进一步得到高精度的数值模拟提供了算法依据。     

P2O5-Bi2O3掺杂对NiCuZn/PZT电磁性能的影响

首先用sol-gel法制得Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)纳米粉料,然后用固相法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料,研究了P2O5-Bi2O3复合掺杂对复合材料微观结构及电磁性能的影响。结果表明:当w(Bi2O3)=2.5%时,引入适量的P2O5,不仅可使品质因数Q值提高到55,同时起始磁导率和烧结体密度分别提高到19和6.01g/cm3,介质损耗下降到0.025。其电磁性能满足电容器和电感器件的制作要求,有望成为用于叠片式滤波器的电感、电容复合双性材料。     

介质体电磁散射的偶极子模型法研究

提出用偶极子模型法来分析介质体的电磁散射.该方法以矩量法和Schaubert-Wilton-Glisson(SWG)基函数为基础,把介质体剖分成一定数量的四面体元.在介质体内,把含有公共面的体元对等效成电偶极子;在介质体表面,把边界面及其对应的体元等效成电偶极子.当等效偶板子单元离观察点大于临界距离时,用偶极子模型法计算阻抗矩阵元素.偶极子模型法简单易操作,不仅能大幅度降低阻抗矩阵的计算时间,还简化了边界条件的处理.数值结果表明了该方法的高效性及与原方法几乎相同的计算精度.     

制备工艺对PZT/NiCuZn复合材料电磁性能的影响

采用sol-gel法、固相反应法和掺杂的sol-gel法三种制备工艺,制备了PZT与NiCuZn质量比为3:7和4:6的两种铁电/铁磁复合材料。研究了不同制备工艺对低温烧结复合材料显微结构和电磁性能的影响。结果表明:三种制备工艺都能很好地实现900℃低温烧结,且所制复合材料的ρv大于5.2g·cm–3,μi大于19,Q值大于265,ε′大于45。相对而言,掺杂的sol-gel法所制材料性能最好,其次是固相反应法,再次是sol-gel法。但是,从适于批量生产以及降低成本的角度考虑,固相反应法更符合实际。     

分析有效诊断变压器故障的方法

变压器发生故障的原因,主要是由于变压器内部的局部温度过高,导致变压器内部运行过热。变压器发生故障主要是指由于变压器内部在高电场的强度运行下,造成绝缘体本身的性能质量发生老化或是劣化。文章就变压器故障的原因进行分析,对其诊断方法进行研究和分析。     

大规模有限周期结构电磁特性的快速算法研究进展

周期结构在阵列天线、频率选择表面和超材料方面都有着广泛的应用,而针对大规模有限周期结构电磁散射、辐射特性的快速算法也一直是计算电磁学的热点与难点.本文中,简要介绍了矩量法中几类分析大规模有限周期结构电磁特性的有效算法,并对这几类方法的优缺点做了说明,最后讨论了计算电磁学在分析大规模有限周期结构领域未来的可能发展方向.     

分层介质目标电磁散射计算的快速射线追踪方法

针对利用射线追踪方法计算分层介质目标散射时由于海量射线导致的资源和效率瓶颈问题,提出了改进的蒙特卡洛法和自适应射线细分法,实现对超电大分层介质目标高频电磁散射的快速计算.改进的蒙特卡洛法基于射线在介质分界面上反射和折射的能量分布,将射线分裂等效为按照特定概率发生反射或折射,射线追踪过程中射线数保持不变,而自适应射线细分法通过选择稀疏的初始射线,并根据目标结构和材质的变化自动细分加密,在保证计算精度的同时最大程度降低射线数.仿真试验与参考结果对比验证了本文方法的精确和高效,并分析了两种方法的优缺点,给出了适用范围以及在实际工程应用中的建议.     

BNT-环氧树脂复合材料的微波介电性能

采用传统固相法制备出高介电常数的微波介质材料Ba6-3xNd8+2xTi18O54(BNT),并按一定体积比将其与环氧树脂均匀混合,研究了BNT-环氧树脂复合材料的物相、显微形貌和介电性能.结果表明:所得陶瓷粉体颗粒为所需的钨青铜结构;环氧树脂基体内致密无气泡.当体积分数φ(BNT)从0增加到35％,其介电常数在100...