影响电阻膜型超材料吸波体吸收特性的材料参数

通过改变电阻膜型超材料吸波体单元图案形状对吸波性能的影响有限,当超材料吸波体的结构单元参数一旦确定时,超材料的吸收频率和吸收强度就基本确定。但是优化电阻膜型超材料的材料参数能够改善其吸波性能。本研究从电阻膜型超材料吸波体的自身材料构成出发,分析和讨论了电阻膜方阻值、介质层的介电常数和厚度三种材料参数对超材料吸波体吸波性能的影响规律,分析了产生这种现象的机理和原因,为电阻膜型超材料吸波体的设计及优化提供参考和依据。     

雷达吸波材料的研究现状及其进展

雷达吸波材料（RAM，radar absorbing material）是一种能有效吸收入射雷达波，使目标回波强度显著衰减的功能材料。阐述了雷达吸波材料工作原理及结构吸渡材料、纳米吸波材料和吸波纤维的研究现状，并对其他吸波材料的研究情况作了简要的概述。最后指出了吸波材料的发展方向。     

雷达吸波材料的研究现状及其进展

雷达吸波材料(RAM,radar absorbing material)是一种能有效吸收入射雷达波,使目标回波强度显著衰减的功能材料.阐述了雷达吸波材料工作原理及结构吸波材料、纳米吸波材料和吸波纤维的研究现状,并对其他吸波材料的研究情况作了简要的概述.最后指出了吸波材料的发展方向.     

叠层结构电磁超材料吸波体的特性研究

以现有的电磁超材料吸波体的主要方案为基础,对吸波体结构进行改进,研究并比较了相同单元叠层结构、不同单元叠层结构超材料吸波体的性能。根据仿真分析得出:适当增加相同单元叠层结构的层数,不仅吸波率得到提升,还会出现多个吸波峰;此外,不同单元叠层结构,在参数合理配置时,不仅拥有相同单元叠层结构的多频段、高吸波率、宽频带等优点,还可以实现近100%吸波率的完美吸波。     

超材料吸波体研究进展与展望

采用吸波材料的隐身技术是最重要的隐身方式之一,它被广泛地应用在军用和民用等各个领域。综述了当前国内外吸波材料的最新研究进展,介绍了吸波原理及吸波材料的分类及其应用。重点论述了超材料吸波体的分类和研究现状。最后展望了超材料吸波体的努力方向和发展前景。     

超材料吸波体吸波特性研究

设计了一个强谐振超材料吸波体,它由电谐环振器(Electric ring resonator)和短导线组合而成.采用数值仿真法,在8～12GHz波段提取了这种超材料的s参数,并计算了其吸渡率.单层超材料吸波体在10.2GHz处达到吸收峰,吸波率达91.3%.多层组合吸渡体在9.72GHz处峰值吸波率接近100%.与传统吸波材料不同的是,该超材料吸波体完全由金属结构组成,通过对介电常数和磁导率的灵活调节,经优化设计即可实现对入射电磁波的高吸收.另外,通过尺寸变化的多层组合结构,利用不同吸波频段的叠加效应,实现了对吸波频带的拓宽.     

“超材料”结构吸波复合材料技术研究

研究了"超材料"结构吸波复合材料的制备技术及其力学性能与电性能。通过突破不同尺寸金属周期结构单元制备、金属周期结构单元转移、含金属周期结构单元吸波复合材料工艺参数优化等关键技术,制备出电性能和力学性能批次间稳定性良好的含多层金属周期结构单元的"超材料"结构吸波复合材料,"超材料"结构吸波复合材料在2~18GHz频率范围具有宽频高吸收的特性。     

P波段吸波材料研究进展

吸波材料的出现极大改善了电磁环境,提升了武器装备的作战效能,但随着P波段探测技术的迅猛发展,研究具有"薄、宽、轻、强"特性的P波段吸波材料有着非常重要的意义。针对目前吸波材料存在的低频瓶颈,对传统吸波材料和超材料吸波体,从影响P波段吸收性能的因素及研究现状两方面进行了综述,并对未来P波段吸波材料的发展方向进行了总结与展望。     

超材料吸波体及其3D打印制造研究进展

超材料吸波体由于其独特的电磁特性和较强的结构设计性等优点,成为电磁吸波领域的研究热点。而3D打印技术能够突破传统制造方式的缺陷,极大地提高设计自由度,因此利用其制备超材料能够实现结构与功能的一体化,逐渐成为超材料吸波体领域的重要发展方向。本文阐述了基于等效介质理论的超材料吸波体吸波机理,介绍了超材料吸波体在宽频吸波、极化和角度不敏感、动态可调性等方面的研究现状,进而归纳了3D打印超材料吸波体的研究进展以及现阶段3D打印超材料吸波体研究中存在的问题,并从吸波性能、结构设计、应用发展三个角度对3D打印超材料吸波体的未来发展进行了展望。     

吸波材料的研究现状及其发展趋势

阐述了吸波材料的概念及其在民用和军事领域的重要应用。根据电磁波在介质中的传播理论,介绍了吸波材料的吸波原理;在此基础上较详细地介绍了吸波材料的分类,重点介绍了铁氧体、碳化硅纤维、导电高聚物、智能吸波材料、手性材料、纳米吸收剂等传统吸波材料和新型吸波材料的研究现状及其特点,最后展望了吸波材料未来的发展趋势。     

宽带吸波超材料的研究进展

宽带吸波材料在隐身、电磁屏蔽和兼容等领域具有重要应用价值。受制于材料的电磁频散,传统吸波材料的低频吸收性能难以进一步提升。近年来发展的吸波超材料由于具有不同于传统材料的吸波原理而广受关注。简要概述了吸波超材料的性能、结构及特点,重点介绍了吸波超材料的新型吸收机制及宽带吸波超材料的最新研究成果,最后对其今后的发展方向做了展望。     

结构无序化对吸波超材料性能的影响

近年来,超材料由于其独特的电磁响应特性得到了世界各国研究者的关注,并得到了广泛的应用,其中,用于电磁波吸收是研究重点之一。通常情况下超材料由结构单元按照周期排列构成,然而最近无序结构超材料引起了研究者的关注,因为它们表现出了一些比传统周期结构超材料更加优异的性能。为此,系统研究了关键结构参数无序化对短切线吸波超材料性能的影响。结果表明,短切线长度的无序化可拓展吸波带宽,为宽带吸波材料的设计提供了一种思路,空间取向的无序化可使得短切线吸波超材料电磁特性由单极化响应向任意极化响应转变,而空间位置的无序化则对吸波性能的影响可忽略不计,在微波频段进行了数值仿真和实验测试的验证,并分析与讨论了无序吸波超材料在工程领域的应用前景。提出的方法对其他结构以及频段的吸波超材料也有重要的参考。     

Photonic Metamaterial Absorbers: Morphology Engineering and Interdisciplinary Applications

Recent advances in nanofabrication technologies have spurred many breakthroughs in the field of photonic metamaterials that provide efficient ways of manipulating light–matter interaction at subwavelength scales. As one of the most important applications, photonic metamaterials can be used to implement novel optical absorbers. First the morphology engineering of various photonic metamaterial absorbers is discussed, which is highly associated with impendence matching conditions and resonance modes of the absorbers, thus directly determines their absorption efficiency, operational bandwidth, incident angle, and polarization dependence. Then, the recent achievements of various interdisciplinary applications based on photonic metamaterial absorbers, including structural color generation, ultrasensitive optical sensing, solar steam generation, and highly responsive photodetection, are reviewed. This report is expected to provide an overview and vision for the future development of photonic metamaterial absorbers and their applications in novel nanophotonic systems.     

机械结构虚拟优化设计技术与应用研究

虚拟优化设计是多学科先进知识形成的综合技术，是现代机械产品设计的发展方向。作为一种新的设计模式，应用该技术减少了产品开发中设计-试制-试验等过程的重复，设计人员可在虚拟可视化环境中对结构进行分析和优化，有利于缩短产品的设计周期，降低开发成本；分析了产品虚拟设计的特点，提出了机械结构虚拟优化设计的流程，并以数控车床主轴箱体动态优化为例进行了应用研究。     

Metamaterial topology optimization of nonpneumatic tires with stress and buckling constraints

This article presents the design of a metamaterial for the shear layer of a nonpneumatic tire using topology optimization, under stress and buckling constraints. These constraints are implemented for a smooth maximum function using global aggregation. A linear elastic finite element model is used, implementing solid isotropic material with penalization. Design sensitivities are determined by the adjoint method. The method of moving asymptotes is used to solve the numerical optimization problem. Two different optimization statements are used. Each requires a compliance limit and some aspect of continuation. The buckling analysis is linear, considering the generalized eigenvalue problem of the conventional and stress stiffness matrices. Various symmetries, base materials, and starting geometries are considered. This leads to novel topologies that all achieve the target effective shear modulus of 10 MPa, while staying within the stress constraint. The stress-only designs generally were susceptible to buckling failure. A family of designs (columnar, noninterconnected representative unit cells) that emerge in this study appears to exhibit favorable properties for this application.     

超材料的应用及制备技术研究进展

超材料是一类具有特殊性质、自然界中并不存在的人造材料。综述了单负超材料和左手超材料构型的研究进展和超材料在超分辨成像、电磁隐身和电磁吸波体等方面的应用。同时也对国内外主要超材料制备技术进行了分类和概述,包括电子束光刻、纳米压印技术和聚焦离子束技术等。最后对超材料的发展方向和应用方向进行了展望。     

可控Metamaterial与结构的电磁波吸收特性研究

提出了一种可控超电磁材料Metamatrial与结构,研究了在4～10GHz范围内的电磁波传输系数与单站雷达散射截面(RCS)的电可控特性.对开口谐振环(Split ring resonators,SRRs)和带有p-i-n二极管的金属细线阵列,通过对间断处置有的5个p-i-n二极管施加电压来改变介质和整个结构的电参数的有效特性,从而实现电磁渡的传榆特性控制和此种材料与结构的电控制.应用金属波导理论、ANSOFT HFSS,高、低阻抗表面(HLIS)和辐射边界条件等模拟传输系数和单站雷达散射截面(RCS),得出整个超电磁.Metamatrial材料与结构在谐振频带6.0GHz附近有好的近似导通与截止的控制特性;对于垂直入射的平面波,在不加铁氧体情况下RCS可减小-5dBm,传输系数约-30dB(5.4GHz附近);添加铁氧体其谐振频率将朝低频发生位移,在谐振点附近传输特性表现为更差,而通、断可控 特性表现为传输系数可调范围约-28dB,RCS可调范围约-10dBm.     

管式蒸发冷却器优化设计界面的开发和研究

针对管式蒸发冷却器的优化设计,先建立数学模型,确定约束条件,选取优化变量,然后根据MATLAB编制计算机程序界面分析蒸发冷却器结构参数对投资费用和运行费用的影响。此程序界面可方便快捷地实现管式蒸发冷却器的优化设计。     

超材料吸波器的极化特性研究进展

超材料由于具有吸波特性而引起了人们的极大兴趣.简要介绍了超材料产生吸波的原理,并着重阐述了吸波超材料在微波段、光波段以及太赫兹波段的极化特性和相应超材料吸波器结构的模拟及实验研究进展.这种超材料的吸波特性在军事和民用上具有潜在的应用价值.     

基于Taguchi设计优化纤维-纸蜂窝复合板成型工艺

抗压强度是自然纤维-纸蜂窝夹芯结构复合板的关键性能指标。为提高复合板的强度,提出了采用Taguchi设计方法与试验相结合,制备自然纤维-纸蜂窝夹芯结构复合板。介绍了复合板成型工艺的全过程,并对结果进行了分析研究,得出了最佳的工艺因素,减少了实验时间和各种资源的浪费,提高了生产率。