电磁脉冲弹对电子目标的毁伤效能评估

摘要

利用定向辐射高功率电磁脉冲特点所研制的电磁脉冲弹对当今高度电子化的军事装备构成了潜在的致命性威胁，所以电磁脉冲弹逐渐受到各个国家的重视。但是目前国内外学者主要着重研究电磁脉冲弹核心技术以及电子设备的防护措施，电磁脉冲弹对电子目标的毁伤效能评估还很少被提及。为了对电磁脉冲作用下电子目标的毁伤效能进行评估，本文所做的工作内容如下：
　　首先，选取以黑索金（RDX）炸药为激励源、F-5型MFCG为爆炸磁通量压缩发生器的电磁脉冲弹作为电磁脉冲源。根据国内外电磁脉冲弹的发展现状和相关的文献资料，研究并分析了电磁脉冲弹对电子目标的作用机理、电磁脉冲作用下的电子目标易损性和电磁脉冲对电子目标的毁伤途径，并确定了电磁脉冲对电子目标的毁伤判据。
　　其次，根据分析选取并建立几种典型电子设备中的构件模型，包括典型X段天线、电子设备传输线及PIN二极管的物理几何模型，在时域有限元方法建立的相关数学模型基础上，通过FDTD等软件对模型进行仿真和数值模拟。通过研究不同场强及脉冲宽度下，电磁脉冲对目标相应毁伤参数的影响，得出了电子目标的不同电参数与电磁脉冲相关参数的关系，并根据仿真数据拟合得到具体元器件在相应距离的最大电磁脉冲强度下的毁伤时间及耦合能量计算公式。
　　最后，根据具体元器件的仿真分析，推理出电磁脉冲对整体电子目标内电子元器件的毁伤程度，并对毁伤等级进行划分。依据目标处的最大电场强度和电子元器件正常工作时的最大电场强度等参数，以模糊集理论为基础，综合德尔菲法、层次分析方法等效能评估方法，定性分析与定量计算相结合对电磁脉冲下电子目标的毁伤效能进行评估，并建立了电子目标毁伤效能评估模型。
　　电磁脉冲弹对电子目标的毁伤效能评估模型能够反映出目标的毁伤程度，结合理论分析可以为研制电磁脉冲弹过程中以及为电子目标的电磁工程防护提供重要的科学依据。

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1 绪论

1.1 研究课题的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 电磁脉冲弹的毁伤机理及目标易损性分析

2.1 电子目标简述

2.2 电磁脉冲弹工作机理及脉冲形式

2.3 电磁脉冲弹对电子目标的毁伤分析

2.4 电磁脉冲对电子目标的易损性分析

2.5本章小结

3 模型的建立及仿真算法

3.1 几何模型的创建

3.2 电磁脉冲能量传播计算

3.3 电磁仿真软件的应用

3.4 本章小结

4 电磁脉冲电子目标的毁伤效能研究

4.1 对典型天线的毁伤效能研究

4.2对导线负载的毁伤效能研究

4.3 对半导体器件的毁伤效能研究

4.4 本章小结

5 综合毁伤效能评估

5.1 系统毁伤等级划分

5.2 系统毁伤评估

6总结

6.1 工作总结

6.2 本文不足之处

6.3 下一步工作

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢