一种单层MAM设计计算的简便方法及其最佳吸收厚度问题初探

为进一步研究武器装备的隐身问题,实现隐身涂层的合理设计,研究MAM反射系数的理论计算原理,并建立了适当的模型,作为设计、制备符合反射系数指标要求MAM涂层及其性能分析的基本依据。根据隐身技术的基本原理,在提出选择正确的电磁参数形式的同时,给出了避免复数运算的简便计算方法。通过分析MAM厚度与反射系数的关系,初步得出了微波吸收材料存在最佳吸收厚度的结论。     

铁氧体水泥基微波吸收复合材料的初步研究

运用电磁场基本理论 ,研究混凝土—空气界面对微波的反射系数。当视水泥砂浆为无损耗电介质时 ,其对微波的反射系数绝对值接近于 1。以铁氧体吸收剂和水泥复合方法 ,制备具有微波吸收特性的混凝土 ,当吸收剂含量为 33% (质量分数 )时 ,厚度为 3mm的混凝土 ,对于频率为 8～ 12GHz的垂直入射电磁波 ,具有最小约 - 7dB ,最大 - 15dB的微波吸收性能。由于对电磁波反射能力的相对减弱 ,与水泥砂浆相比 ,含有吸收剂混凝土的电磁屏蔽效能有所下降。但这类材料在新型隐身型防护工程构筑、电磁辐射污染减弱以及屏蔽电磁辐射等研究领域具有潜在应用前景     

吸声材料对水下平台声学特性的影响

为了减小水下平台的反射系数,提高其声学隐身性能,提出了在平台表面覆盖吸声材料的方法。利用传递矩阵法,推导了水下平台复合层结构在声波斜入射条件下的反射、透射系数,计算了覆盖吸声材料前后水下平台的反射系数,并分析了材料的摆放顺序、参数变化时对平台声学特性的影响。研究结果表明,未覆盖吸声材料时,平台对声波的反射系数接近于1;覆盖吸声材料后,平台的等反射系数曲线随声波的入射角度、频率大致呈双曲线状,对高频声波的反射明显减小;平台对声波的反射具有频率选择性,增加材料的厚度可以使平台对声波的吸收频段往低频转移;当材料的损耗系数增加时,平台的反射系数降低。实验结果验证了理论计算的正确性。     

兵工材料发展的新动向——隐身材料

隐身技术与材料是目前国际军事竞争的焦点之一,内容极端保密。本文介绍了有关微波隐身、声隐身和光隐身等的一些情况,以促进我国对这类材料的发展。     

等离子体在飞行器隐身中的应用

简要叙述了相对于外形隐身、材料隐身等传统飞行器隐身技术,等离子体隐身技术的优点和难点,重点分析了等离子体隐身的原理、实现隐身的关键条件、产生方法以及现状和发展趋势.     

双层复合材料结构对吸波性能的影响研究

对羰基铁粉和铁氧体粉两种吸波材料进行电磁参数及反射率测定,经对比分析,铁氧体粉的介电常数相对较小,有利于增强吸波复合材料的阻抗匹配能力、降低涂层的反射系数。据此设计双涂层复合材料结构,并通过优化阻抗匹配层和吸收层的组分配比来调节电磁参数,以增强面层阻抗匹配和提高底层有效吸波带宽。测试结果表明,在涂层厚度均为1.2 mm的情况下,双层结构涂层的有效反射率带宽(低于-8 d B)是单层结构涂层的2.4倍,是一种稳定、高效、安全的隐身涂层。     

国外超材料及隐身斗篷技术发展研究

简要介绍了超材料及隐身斗篷技术的有关概念,包括超材料、超表面与表面等离激元、隐身斗篷以及声学超材料。按照时间顺序,回顾了国外超材料及隐身斗篷技术的发展历程。通过近年来相关领域的热点动态,对国外超材料和隐身斗篷在隐身领域的研究情况进行了深入分析与总结。     

红外隐身涂层在导弹上的应用

红外隐身涂层是实现导弹红外突防的一种有效方法,可提高武器的生存率和战斗力。文章简述了红外隐身涂料的种类、基本特性和涂料实现隐身的两种途径,详细分析了涂层厚度、涂层衬底、涂层颗粒度和温度等主要因素对导弹隐身性能的影响。红外隐身涂料与雷达吸波材料的复合体以及纳米薄膜隐身材料将成为隐身涂层的发展趋势。     

坦克装甲车辆的多频谱隐身技术分析

分析了坦克装甲车辆的战场威胁和未来战场对坦克装甲车辆的多频谱隐身需求,论述了隐身材料国内外研究现状、差距,以及国内坦克装甲车辆多频谱隐身技术研究进展。提出了坦克装甲车辆隐身材料的发展思路和方向。     

雷达隐身技术分析及进展

阐述了雷达隐身基本理论;对采用外形隐身、材料隐身、电子干扰、阻抗加载的雷达隐身技术机理和方法进行了分析,讨论了雷达隐身技术及其应用于武器装备后形成的巨大价值,并依据隐身目标RCS分布特征研究了雷达隐身平台的性能缺陷;后预测了雷达隐身技术的发展趋势。     

分层结构PELE侵彻多层间隔靶横向效应实验研究

为了研究不同弹丸结构和壳体材料对PELE横向效应的影响,通过实验方法,对比研究了常规结构、轴向分层结构和径向分层结构PELE(壳体材料均为钨合金)对多层间隔金属靶的毁伤效果。研究结果表明:轴向和径向分层结构PELE产生的破片数量较常规结构PELE分别提高了5.3%和84.2%,且其对第2层靶板的开孔尺寸分别提升了23%和16%,但是它们无法对后续靶板继续形成高效毁伤; 故此,将分层结构PELE的壳体材料换成钨丝/锆基非晶复合材料,做进一步实验研究。实验结果发现:钨丝/锆基非晶复合材料的分层结构PELE对第2层靶板的开孔尺寸下降约10%,但是,对第3层、第4层靶板的破坏尺寸提升分别约90%～140%和25%～30%。结果表明:钨丝/锆基非晶复合材料与分层结构PELE相结合,可提升对多层间隔靶板的高效毁伤。     

改善混凝土材料透波性能的初步研究

电磁波在介质中的传输,主要受到介质表面反射和内部吸收所带来的损耗。为得到具有一定透波性能的混凝土材料,从理论角度分析电磁参数对混凝土材料透波性能的影响程度,并提出改善其透波性的一些可行性措施。所建立的理论模型和初步结论可为透波型混凝土材料的应用提供指导。     

本征型导电高分子电磁干扰屏蔽材料研究进展

综述了本征型导电高分子材料及其与常规高分子、金属复合材料在电磁干扰屏蔽领域的研究进展。相比于金属系电磁干扰屏蔽材料,本征型导电高分子材料不仅具有质轻、易合成、电导率可调、环境稳定性好等优点,而且它们的主要屏蔽特征为吸收损耗,不同于金属材料的反射损耗特征。单纯采用本征型导电高分子材料很难获得优异的电磁干扰屏蔽效能,通过将本征型导电高分子与金属材料的复合可极大提高它们的电磁干扰屏蔽效能,同时可以控制屏蔽材料的吸收/反射损耗比。     

基于脉冲压缩技术的宽带反射系数测量方法

反射系数是材料的一项重要声学参数,为了在水池中对材料的反射系数进行测量,提出了一种基于脉冲压缩技术的测量方法,对接收信号进行压缩来提取直达波和反射波。该方法不仅可以克服实验过程中经常遇到的多途干扰,而且测量过程简单,可以同时获得测量频带内所有频点的反射系数,即实现了对反射系数的宽带测量。通过仿真验证了该方法的可行性,并且给出了30~40 kHz频率范围内对铝板的水池实验结果。通过测量结果与理论值的比较可以发现,测量曲线存在一定的偏差和起伏,但可以通过增大发射信号带宽提高压缩效果或采用适当的窗函数压低旁瓣的方法来得到更为精确的测量结果。     

小波变换在多层复合材料的超声波检测中的应用

针对多层复合材料深层界面脱粘检测中回波信号信噪比低和难以分辨的难题,将小波变换引入到回波信号的超声波检测中来;分析了小波变换及多分辨率分析的理论依据,针对回波信号首先进行小波去噪,然后提取小波变换后各频段的信号能量作为特征,为缺陷分析及识别提供依据;实验结果表明:小波阈值去噪算法的改进方案明显要比单纯的硬阈值和软阈值方法降噪效果好,信号分析方法并可有效提取信号的特征,并将缺陷识别、定位。     

TC复合弹对多层A3钢靶穿甲效应的试验与仿真

为提高弹丸的侵彻威力,在30 mm制式弹弹头部采用增韧TC材料,并与制式弹进行对比,采用DOP试验方法,对2种不同结构弹丸侵彻多层A3钢靶的试验结果进行分析研究。运用冲击动力学理论公式,计算TC复合弹和制式弹在冲击接触钢板瞬间的冲击压力并进行对比。重点分析对比弹头结构、材料对多层A3钢靶的穿甲效应的影响。在相同条件下,对制式弹和TC复合弹对A3钢板的侵彻深度、孔径,以及侵彻后弹芯剩余质量进行了对比分析。运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对侵彻过程进行模拟仿真,并与试验结果对比。结合数值模拟的结果,分别从余速和弹芯剩余质量上进一步分析TC复合弹的侵彻能力。结果表明,TC弹头对弹芯的保护效果明显,为陶瓷材料应用于其他战斗部提供了依据。     

Al/Ni和Al/Ti纳米多层薄膜制备与表征

用磁控溅射法制备了Al/Ni、Al/Ti纳米多层薄膜。用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和X-射线衍射仪(XRD)对其进行了结构表征和成分分析。用差示扫描量热法(DSC)测定了纳米多层薄膜的反应放热量。结果表明: 工作压力为0.4 Pa,Al、Ni、Ti溅射功率分别为200,220,180 W条件下制备的Al/Ni、Al/Ti多层薄膜表面均匀致密,无尖锐峰,层状结构分明,组成成分分别为Al、Ni和Al、Ti单质状态; Al/Ni、Al/Ti多层薄膜放热量分别为1134.64,918.36 J·g-1,达到理论值的82.2%, 80.7%。     

Experimental Investigation on Active Cooling for Ceramic Matrix Composite

Compared with conventional materials, the active cooling ceramic matrix composite used in ramjet or scramjet makes their structures lighter in mass and better in performance. In this paper, an active and a passive cooling refractory composite specimens are designed and tested with an experimental facility composed of muhilayer smale scale cooling penel which consists of a water cooling system and a ceramic matrix composite specimen, and a gas generator used for providing lower and higher transfer rate gases to simulate the temperatures in combustion chamber of ramjst. The active cooling specimen can continuously suffer high surface temperature of 2 000 K for 30 s and that of 3 000 K for 9.3 s, respectively. The experiment results show that the active cooling composite structure is available for high-temperature condition in ramjet.     

垫片提高抗冲击能力的应力波衰减机理

引信零部件抗高过载冲击,目前大多文献和资料提到用弹塑性垫片材料进行缓冲、吸能,但是缓冲理论并不能解释垫片提高引信零部件耐高过载能力.为此,提出垫片提高引信零部件抗冲击能力的机理主要是应力波反射衰减,即机械滤波.根据应力波在不同界面的反射与透射理论,冲击应力波在通过结构件与垫片的分界面时,因大部分被反射而衰减,垫片提高被保护件抗冲击能力的主要原因不是弹性缓冲,而是机械滤波;垫片对于被保护件质心惯性加速度影响很小,却能显著衰减骑在质心加速度曲线上的应力波,降低二者的合力尖峰,并减少往复振动冲击的破坏.仿真表明:垫片滤波说比缓冲说更合理,并且,波阻抗越小的垫片,机械滤波效果越好;只要远小于有效缓冲厚度,垫片厚度对机械滤波贡献不大;使用不同材料的两层垫片优于同厚度的单一材质垫片,多层更好.