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特种电磁材料对非核电磁脉冲的屏蔽效能测试

强激光与粒子束 2007年第10期19卷 1713-1716页

作者：杨杰陈彬李跃波刘峰潘征解放军理工大学工程兵工程学院南京210007 工程兵科研三所河南洛阳471023

采用了窄带和超宽谱高功率微波源,在微波暗室和开阔试验场地中建立了多个典型波段的微波辐射场;并利用辐射场测量系统,对多种测试样片和屏蔽室模型试验样片的屏蔽效能进行了试验。结果表明:当测试窗样片厚度(屏蔽室模型试验样片壁厚)大... 详细信息

采用了窄带和超宽谱高功率微波源,在微波暗室和开阔试验场地中建立了多个典型波段的微波辐射场;并利用辐射场测量系统,对多种测试样片和屏蔽室模型试验样片的屏蔽效能进行了试验。结果表明:当测试窗样片厚度(屏蔽室模型试验样片壁厚)大于30 mm时,对窄带高功率微波的屏蔽效能可达到80 dB以上,对超宽谱高功率微波的屏蔽效能可达到50 dB以上。该特种电磁材料可广泛应用于三级屏蔽要求的工程中,当周围的电磁环境以窄带微波为主时,可谨慎应用于屏蔽要求较高的防护工程中。

关键词：电磁材料非核电磁脉冲窄带高功率微波超宽谱高功率微波屏蔽效能

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电磁材料反平面裂纹力-电-磁塑性区分析

兰州大学学报（自然科学版） 2012年第6期48卷 135-141页

作者：彭代方周又和雍华东兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室土木工程与力学学院兰州730000

采用电磁材料条带电磁极化饱和模型对反平面裂纹进行了理论分析.在电一磁塑性区内采用两种边界条件,即机械位移连续性条件和常切应力条件.每种条件又分为电塑性区大于和小于磁塑性区两种情形进行讨论.采用半逆解法求解,在机械位移连续... 详细信息

采用电磁材料条带电磁极化饱和模型对反平面裂纹进行了理论分析.在电一磁塑性区内采用两种边界条件,即机械位移连续性条件和常切应力条件.每种条件又分为电塑性区大于和小于磁塑性区两种情形进行讨论.采用半逆解法求解,在机械位移连续性边界条件下,两种情形在裂纹顶端有相同的奇异性和局部J积分;而在常切应力边界条件下,两种情形都消除了力一电一磁奇异性,局部J积分也为0.另外当塑性区比较小时,两种边界条件求得的能量释放率相等.

关键词：裂纹电磁材料 SEMPS模型电塑性区磁塑性区

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电磁材料中界面裂纹的解析解

信阳师范学院学报（自然科学版） 2007年第3期20卷 277-280页

作者：张瑞玲电子科技大学

给出了压磁材料中可导通反平面剪切界面裂纹的解析解.首先利用付里叶变换,使问题的求解转换成对一对变量为裂纹面上位移差的对偶积分方程的求解.在求解对偶积分方程时,把裂纹面上张开位移展开成雅可比多项式形式,进而可以获得应力强度... 详细信息

给出了压磁材料中可导通反平面剪切界面裂纹的解析解.首先利用付里叶变换,使问题的求解转换成对一对变量为裂纹面上位移差的对偶积分方程的求解.在求解对偶积分方程时,把裂纹面上张开位移展开成雅可比多项式形式,进而可以获得应力强度因子、电位移强度因子和磁通量强度因子的解析解.从解析解中可以发现裂纹的应力强度因子与电位移强度因子和磁通量强度因子无关.

关键词：电磁材料界面裂纹对偶积分方程

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电磁材料界面裂纹平面问题断裂分析

电磁材料界面裂纹平面问题断裂分析

作者：马鹏石家庄铁道大学

学位级别：硕士

电磁材料是一类新型的多功能材料，其特有的电磁耦合效应使其在电子技术、超声技术、智能工程以及其它先进智能结构中得到了广泛的应用。在电磁结构的设计过程中，对其缺陷的研究有十分重要的意义。裂纹，作为一种常见的缺陷，经常预先... 详细信息

电磁材料是一类新型的多功能材料，其特有的电磁耦合效应使其在电子技术、超声技术、智能工程以及其它先进智能结构中得到了广泛的应用。在电磁结构的设计过程中，对其缺陷的研究有十分重要的意义。裂纹，作为一种常见的缺陷，经常预先存在于器件中或者在器件使用过程中因外部荷载产生。因此，近年来人们对关于此类电磁材料断裂力学的研究产生了广泛的兴趣。本文在前人工作的基础上，采用两种界面裂纹模型即经典界面裂纹模型和含接触区的界面裂纹模型，进一步研究了电磁材料界面裂纹的断裂特性，并根据最大能量释放率准则对裂纹扩展进行了预报。所做工作具体如下：利用积分变换和奇异积分方程技术研究了压电压磁双材料界面裂纹二维断裂问题。假设界面上压电材料电势和压磁材料磁势为零;压电层表面受机械载荷和电位移作用，压磁层表面受机械载荷和磁导作用。导出了相应问题的应力强度因子和机械能量释放率的表达式，给出了机械能量释放率的数值结果。结果表明，在同样机械载荷作用下，压电压磁双材料界面裂纹要比相应的弹性双材料不易产生和/或传播，而且增加层的高度可以抑制裂纹扩展。假设裂纹右端存在无摩擦的接触区，采用电不穿透磁穿透裂纹面电磁条件，研究了磁电机械均布荷载作用下含接触区电磁双材料界面裂纹的断裂问题。首先将该问题转化为Dirichlet–Riemann边值问题和Hilbert问题，通过解析求解，导出了应力、电位移和磁导强度因子及能量释放率。然后推导和分析了确定接触区长度的超越方程和闭合形式的解析公式。最后给出了大量数值结果，揭示了所施加的荷载对接触区长度、应力强度因子和能量释放率的影响。在前面工作的基础上，进一步研究了磁电机械均布荷载和热流共同作用下电磁双材料界面裂纹的断裂问题。假定裂纹面为热绝缘面。首先将该问题转化为Dirichlet–Riemann和Hilbert边值问题，通过解析求解，导出了应力、电位移强度因子和能量释放率，得到了接触区长度的一般解析表达式，并退化得到了接触区长度较小时的表达式。最后给出了一些典型数值结果，揭示了热荷载和磁电机械荷载对接触区长度、应力强度因子和能量释放率的影响。仍假设裂纹右端存在无摩擦的接触区，采用磁不穿透电穿透裂纹面电磁条件，进一步研究了磁电机械集中荷载作用下电磁双材料界面裂纹的断裂问题。首先将该问题转化为Dirichlet–Riemann边值问题，通过解析求解，导出了相应的场强度因子（包括应力、电位移和磁导强度因子）及能量释放率。然后给出了确定接触区长度的解析公式。最后对该问题进行了数值求解并与其它几种裂纹面电磁条件下的数值结果进行了对比，进一步研究了集中载荷的位置及大小对接触区长度、Ⅱ型应力强度因子及能量释放率的影响，并根据最大能量释放率准则对裂纹扩展进行了预报。

关键词：界面裂纹电磁材料接触区强度因子能量释放率热流断裂行为

若干先进电磁材料结构的断裂与稳定性等力学特性的理论研究

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固体力学学报 2012年第4期33卷 444-448页

作者：雍华东兰州大学土木工程与力学学院力学与工程科学系兰州730000

0引言超导材料、介电弹性材料和压电功能梯度材料等先进电磁材料及其结构的制备与应用研究已为当前物理、材料、力学、工程等众多领域的学者所关注,其力学特性的研究是这类材料应用中遇到的基础性课题之一。

关键词：材料结构力学特性电磁材料稳定性压电功能梯度材料断裂超导材料弹性材料

新型鼓包仪设计研制及多场耦合作用下电磁材料力磁性能研究

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新型鼓包仪设计研制及多场耦合作用下电磁材料力磁性能研究

作者：丁佳湘潭大学

学位级别：硕士

智能复合电磁材料具有重要的应用前景和国防意义，受到越来越多国内外学者的高度关注。由于这类材料具有非均质、力磁电全耦合物理行为（尤其是磁电响应）、多尺度界面耦合等特性，使得现有实验测试表征技术及仪器遇到了全新的挑战和瓶... 详细信息

智能复合电磁材料具有重要的应用前景和国防意义，受到越来越多国内外学者的高度关注。由于这类材料具有非均质、力磁电全耦合物理行为（尤其是磁电响应）、多尺度界面耦合等特性，使得现有实验测试表征技术及仪器遇到了全新的挑战和瓶颈，亟待提出和发展新的实验测试表征方法及仪器去研究这类材料中存在的一系列关键科学问题。本文中，我们研制开发了新型实验测试方法和仪器，并表征了复合电磁材料力磁耦合物理力学性能。主要研究内容如下：第一，对传统油压鼓包测试装置进行改造升级，设计和搭建了一套力电磁耦合加载新型多功能鼓包测试平台。主要改进方面为在现有装置上采用了闭环控制方式来控制油压加载，并实现多种油压加载方式。同时，我们应用激光位移传感器实现了非接触式离面位移测量，测量精度达到50nm。此外，我们还设计和组装了磁场加载及标定系统、磁光克尔测量系统、S-T电路测量系统，实现了多场耦合加载和多物理量实时测试功能。第二，采用溶胶凝胶法制备了PZT/CFO层状复合电磁薄膜，同时由于普通鼓包试样制备方法难以应用于层状电磁薄膜材料，我们探索了一种层状薄膜材料鼓包试样的制备方法。该方法首先采用湿氧化法和机械加工法对单晶硅薄片进行处理，然后用化学湿法腐蚀刻蚀盲孔，最终获得带独立支撑窗口的层状电磁薄膜材料鼓包样品。除此之外，我们还分别用粘接法和化学镀法制备了PZT/Ni复合电磁材料。第三，在自主设计搭建的鼓包平台上分别对铁磁合金材料FeCoV薄膜、金属软磁材料Ni和复合电磁材料PZT/Ni，进行了不同耦合环境下力磁实验。得到了应力应变曲线、磁滞回线、不同力场下磁滞回线和不同电场下磁滞回线等特征曲线。根据磁畴理论，分析实验结果，解释了实验现象。总之，本文将成熟的电磁测试与传统鼓包法结合起来，发展了一种具有力电磁耦合加载和实时测试功能的新型表征技术和系统，并应用到复合电磁材料多场耦合物理性能研究中，为推动复杂环境下新型智能电磁材料及其器件机理研究提供了新的手段。

关键词：鼓包仪电磁材料多场耦合力磁性能

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能量控制型人工电磁材料研究

能量控制型人工电磁材料研究

作者：夏雨南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文针对电磁能量控制型电磁材料进行研究,主要涉及两种控制技术:一是利用人工电磁超表面(Metasurface)控制电磁波波束的方向,从而调控电磁能量的空间分布;二是通过能量选择表面(Energy Selective Surface,ESS)进行空间电磁防护。ESS是... 详细信息

本文针对电磁能量控制型电磁材料进行研究,主要涉及两种控制技术:一是利用人工电磁超表面(Metasurface)控制电磁波波束的方向,从而调控电磁能量的空间分布;二是通过能量选择表面(Energy Selective Surface,ESS)进行空间电磁防护。ESS是一种利用压控导电材料或电磁敏感材料进行设计从而实现特定功能的电磁防护材料,可以根据空间中电磁能量的强弱自适应地改变自身对经过电磁波的传输特性。因此,两种技术均可用作电磁能量开关。随着当今电磁环境愈来愈复杂,电磁能量控制已成为当下科学研究领域最重要的研究课题之一,在军事和民用领域都具有十分广泛的应用需求。本文所研究的能量控制型电磁材料主要包括两种技术:基于超表面的能量开关控制和基于ESS的能量防护控制技术。论文中对基本原理进行了分析、对典型功能进行了设计和样件制作,并通过实验测试验证了设计的正确性。本文具体的研究工作如下:1)针对电磁材料的电磁调控机理进行了研究,设计实现了具有典型功率开关功能的可重构超表面。作为典型电磁材料的一种,对超表面实现波束控制的基本原理进行了分析,并仿真设计了一款由耶路撒冷十字结构单元构成的超表面结构。该结构的特点主要是圆形阵列、机械旋转可调控、多功能可重构,实现了对入射波聚焦、异常反射、散射三个功能的切换。针对该结构,设计了带有无线能量传输系统的可视化实验验证其功能。2)针对电磁材料的能量防护机理进行研究,设计实现了具有典型功能的ESS。研究ESS的工作机理,通过场路结合与联合仿真的方法研究了集总器件电路在ESS上的加载过程与电磁响应特性,通过设计三个缝隙谐振贴片型ESS,分别实现了具有单极化、双极化和双频点的ESS。对典型设计进行了加工制作,并采用波导测试法进行测试,可以很明显的看出当入射波功率为-30dBm时,表面呈现透波状态;当入射波功率为14dBm时,表面呈现反射状态,即实现了对入射能量的选择功能。3)针对隐身-能量选择一体化结构进行了设计研究,实现了多功能ESS。设计了一款上层为频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS),下层为ESS的一体化结构。该结构通过上层加载集总电阻与下层共同构成频率选择吸波器(Frequency Selective Absorber,FSA),在6-18GHz频段内呈现了较好的吸波隐身功能,下层在吸波带内相当于金属地。在带外的2GHz的预设天线通信频点处,该结构呈现出ESS的功能,可以保护通信系统在正常通信的情况下避免大功率电磁波的干扰和破环。对该结构进行了实物制作,并设计了两个实验验证其隐身和能量防护的功效。

关键词：电磁能量控制电磁材料超表面能量选择表面隐身与功率防护一体化

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电磁材料的电磁参数及测量

金属功能材料 2006年第6期13卷 42-45页

作者：朱华花银群江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

本文主要介绍了电磁材料的磁滞回线及电阻率与磁阻几种电磁参数以及它们的测量方法。用磁通计测量磁滞回线从而得到其他参数如饱和磁化强度、矫顽力以及磁导率等。凯尔文直流双臂电桥具有灵敏度高、读数准确和使用方便的优点,是测量材... 详细信息

本文主要介绍了电磁材料的磁滞回线及电阻率与磁阻几种电磁参数以及它们的测量方法。用磁通计测量磁滞回线从而得到其他参数如饱和磁化强度、矫顽力以及磁导率等。凯尔文直流双臂电桥具有灵敏度高、读数准确和使用方便的优点,是测量材料电阻率和磁阻的有效工具。

关键词：电磁材料磁滞回线电阻率磁阻凯尔文直流双臂电桥

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电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性

石家庄铁道学院学报 2008年第1期21卷 11-17页

作者：靳静聂辉冯文杰石家庄铁道学院工程力学系河北石家庄050043

分析了电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性。根据波函数展开法将所研究的混合边值问题转化为对偶级数方程组,通过引入位错密度函数,进一步将问题归结为第一类Cauchy奇异积分方程。在此基础上,导出了远场散射模式(SFFP)和散射截面(S... 详细信息

分析了电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性。根据波函数展开法将所研究的混合边值问题转化为对偶级数方程组,通过引入位错密度函数,进一步将问题归结为第一类Cauchy奇异积分方程。在此基础上,导出了远场散射模式(SFFP)和散射截面(SCS)的表达式,并详细考查了入射方向、裂纹张开角及载荷组合对远场散射特性的影响。研究成果对电磁构件的设计及电磁材料内裂纹的识别具有理论与应用价值。

关键词：波散射散射截面远场散射模式弧形界面裂纹电磁材料