多相介质等效电磁参数计算及预报系统研究

摘要

本文采用强扰动理论,详细研究预测代表涂覆型吸波材料的DT-50的等效电磁参数的方法.研究预测广泛应用于制造隐身飞行器和船舶的代表结构型吸波材料吸波纤维布层板等效介电常数和磁导率的方法.考虑结构的各向异性,利用强扰动理论推导出求解电磁参数的复数型积分方程组,设计系统软件进行迭代法搜索求解.理论计算结果和实验结果比较表明,强扰动理论是模拟计算涂覆型和结构型吸波材料的等效电磁参数的有效工具.同频率下涂覆型吸波材料等效电磁参数与吸收剂所占体积比成线性关系;同体积比下涂覆型吸波材料在本征频率附近介电常数有峰值,磁导率随频率单调变化;结构型吸波材料等效介电常数随频率变化比较复杂,但总体也是在本征频率附近存在峰值.利用计算得到的吸波材料在不同频率下的等效电磁参数,我们可以大概判断吸波材料的反射系数—频率曲线,估计吸波材料的吸波性能;利用计算出的吸波材料在不同频率下的等效电磁参数,可以指导我们选择符合设计所要求的电磁参数的材料,减小材料设计时的盲目性,大大减轻材料设计的工作量.

目录

文摘

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哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1引言

1.2吸波材料计算机辅助设计研究的特点

1.3雷达吸波材料的研究历史

1.4雷达吸波材料设计研究现状

1.4.1雷达吸波材料设计理论模型

1.4.2雷达吸波材料设计方法

1.4.3雷达吸波材料设计优化方法

1.5雷达吸波材料计算设计技术发展趋势

1.6本文研究的主要工作

第2章电磁波与物质相互作用的理论基础

2.1电磁运动的宏观规律

2.2晶体的介电性质

2.2.1电极化现象

2.2.2晶体的电极化率和介电系数张量

2.2.3极化弛豫与介电损耗

2.3晶体的磁性

2.3.1磁介质的磁化与磁化强度

2.3.2磁介质磁化场的分析

2.3.3磁介质中的磁场

2.3.4反磁质、顺磁质和铁磁质

2.3.5复磁导率

2.4本章小结

第3章强扰动理论和并矢理论

3.1随机介质

3.2强扰动理论

3.3并矢代数和并矢的微分、积分

3.3.1并矢代数的基本定义

3.3.2并矢在直角坐标系中的表达式

3.3.3并矢的和、差、微分及积分

3.4本章小结

第4章多相介质等效电磁参数计算及其系统设计

4.1纤维布层板吸波材料的等效电磁参数研究

4.1.1纤维布的极化张量增量元

4.1.2吸收剂与粘合剂混合物的极化张量增量元

4.1.3等效介电常数积分方程组

4.1.4等效磁导率的积分方程组

4.2多相介质等效电磁参数计算系统设计思路

4.3 C++ BUILDER调用MATLAB的实现方案

4.3.1实现思路

4.3.2实现方式

4.4程序运行界面及功能简介

4.5本章小结

第5章计算实例与结果分析

4.1计算结果的理论分析基础

4.2涂覆型吸波材料(DT-50)

4.3结构型吸波材料纤维布层板

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢