基于时频分析的Lamb波散射源定位方法研究

针对Lamb波损伤定位中频散效应对定位精度的影响,提出了基于时频曲线和椭圆定位法的Lamb波散射源定位法.利用经验模态分解(EMD)法把散射信号分解成有限个窄带信号分量,再采用改进的连续小波变换(CWT)求出每个信号分量的时频曲线,叠加形成整个信号的时频曲线,实现对不同频率成分波达时刻的准确判别.利用椭圆定位法获得对应于散射信号中一系列频率成分的定位结果,最终由这些多组定位的综合判定损伤位置.在铝板结构上的测试结果表明,在频散较严重的A0模式低频段,该方法求出的时频曲线较细致,损伤位置定位较精确,能有效排除偶然因素对最终结果的影响.     

CFRP雷击致损实验研究

基于碳纤维复合材料的雷击防护需求,建立了雷击损伤效应测试系统,利用不同峰值、不同持续时间的冲击电流对不同尺寸、不同类型的CFRP试件进行了测试。对不同尺寸的未防护试件的雷击实验结果表明,雷电流峰值越高、持续时间越长,其比能也越大,对CFRP的损伤效应越显著。对粘贴有铜网的试件的测试结果表明,铜网防护层能够显著降低雷电流对CFRP结构的损伤,实现有效的雷击防护。     

基于无人机平台的空中大气电场探测方法研究

针对空中大气电场监测需求,研究了基于多旋翼无人机平台和MEMS电场传感器的空中大气电场探测方法。介绍了无人机空中大气电场探测原理,建立了邻近雷击电场模拟装置(场模拟器)模型,仿真分析了无人机在雷暴强静电场环境下的适应性及无人机对周边区域电场的影响,确定无人机轴心正下方约90 mm处为MEMS传感器的最佳挂载位置。邻近雷击模拟环境下静电场和脉冲电场的测试结果表明:无人机空中大气电场探测系统能够在模拟静电场环境下准确探测到静电场随高度的变化,且能探测到避雷针接闪过程中的持续放电现象,证明了无人机平台空中大气电场探测方法有效,可用于空中大气电场的精确探测及雷电邻近预警。     

复合材料雷击效应与防护研究进展

复合材料在航空领域的广泛应用引发了对复合材料雷电效应与防护技术的高度关注.尽管对复合材料的雷击防护设计已经系统开展,但从优化设计和高效轻质新材料应用的角度来看,还有广阔的发展空间.以复合材料雷击效应分析和防护新技术为核心,在简要回顾复合材料雷击防护常规方法的基础上,综述了复合材料雷击致损过程多物理场分析、雷击过程特征参量观测、新型雷击防护材料研发等几个方面的研究进展,对复合材料雷击效应在线监测预评估新方向进行了介绍.     

航空领域雷电标准分类及解读

综述了国内外航空领域现行雷电标准的发展及现状。首先,介绍了国内外航空领域主要雷电标准及其制定机构。其次,解读航空领域雷电标准的关注内容,按照五种不同类型进行了分类,分别是环境标准、要求标准、实验方法标准、防护与设计标准和管理标准,并对有关直接效应试验和间接效应试验的标准进行了整理。最后,通过分析部分国内外雷电标准的现状,总结了航空领域雷电标准的发展脉络。     

CFRP材料的电导率-温度及频率特性

搭建碳纤维复合材料(CFRP)电导率测量试验平台,研究CFRP试件沿不同方向测量时的"电导率-温度"及"电导率-频率"特性。结果表明CFRP材料的电导率随温度升高呈负温度系数(NTC)特性,并且在0.1~5 MHz出现随频率变化的转折点;沿平行纤维方向测量的"电导率-温度"及"电导率-频率"特性与沿厚度和垂直纤维方向测量的相差甚大。最后,采用微观导电模型及对应的等效电路对测试结果进行了探讨和解释。     

碳纤维复合材料电导率-温度特性测量及其在预测雷击热效应中的应用

飞机的碳纤维复合材料（carbon fiber reinforced polymer,CFRP）蒙皮在遭受雷击时将经受急剧的温升效应,对材料电导率造成重要影响,而这一影响又反作用于焦耳热产生过程.文章通过直接加热和电加热两类实验分别测量了ZT7H/5229D碳纤维/树脂层合板在升降温过程中的电导率温度特性;开展了脉冲大电流试验,测量了模拟雷击情况下材料表面的瞬时温度.将实测的电导率温度参数应用到仿真模型中,仿真分析了脉冲注入实验的瞬时温度,结果表明:两类实验的电导率温度特性有着良好的一致性,CFRP在升降温过程中的回滞环现象、热解及基体热固性变化,会影响加温前后及升降温过程中的电导率;基于实验测量规律的仿真模型能够更准确预测雷电流注入时CFRP的温度场.     

W型六角铁氧体BaZnCoFe_(15.5)O_(27)薄膜微波吸收机制的研究

在微波段具有高复合磁导率的磁性金属薄膜,近年来是微波吸收材料的研究热点。但由于其金属性太强,微波信号极易被薄膜表面反射。该文采用高电阻率的W型六角铁氧体BaZnCoFe_(15.5)O_(27)粉末原料,使用等离子喷涂制备出平整致密的铁氧体薄膜。振动样品磁强计(VSM)测试结果表明,所制备样品是典型的软磁薄膜。矢量网络分析仪微带线法证明,增大铁氧体吸收剂的宽厚比(即颗粒的面内尺寸与其厚度之比)可提高其自身的二维形状各向异性,有效提升吸收剂的微波磁损耗性能。在2 GHz处,薄膜的磁损耗和磁损耗角显著高于粉末。微磁学仿真表明,高度弥散的磁化分布所产生的非一致进动,有助于拓宽薄膜的微波吸收带宽,值得进一步优化制备工艺以深入研究其微波吸收机制。