检索结果-南通市图书馆

作者：戴蕊桧电子科技大学

学位级别：硕士

多尺度或多物理建模在许多重要的问题中都扮演着举足轻重的角色。在实际工作中,当对复杂目标进行电磁仿真建模时,常常会遇到这样的问题:无法细致地对目标的材料或者涂层进行建模。另外,随着材料领域的飞速发展,周期结构的复合材料凭借... 详细信息

多尺度或多物理建模在许多重要的问题中都扮演着举足轻重的角色。在实际工作中,当对复杂目标进行电磁仿真建模时,常常会遇到这样的问题:无法细致地对目标的材料或者涂层进行建模。另外,随着材料领域的飞速发展,周期结构的复合材料凭借其独特的特性,被大量应用于实际生活中。例如,用于轻质天线反射器以及飞行器的吸波材料,还有用于保护天线的天线罩材料等等都大多涉及到周期结构的复合材料。在实际电磁仿真建模的过程中,不可能无限度的考虑材料的微观结构,如果能够将复杂环境中的非均匀复合材料等效为一块均匀的介质平板,便能在很大程度上降低电磁仿真的难度,大量节省了计算机内存以及计算时间。因此,研究对复杂电磁环境的建模仿真中等效媒质理论的应用问题成为了近年来电磁领域的研究热点之一。当周期结构复合材料的周期尺寸远远小于电磁波的波长时,从电磁学的角度来看,该材料可以被等效为一块均匀的介质,并且该介质可以通过等效电磁参数来表征。因此,本文的研究目的则是在保证复合材料的电磁特性不变的条件下,根据等效媒质理论,将周期结构的非均匀复合材料等效为均匀的介质平板。本文的主要研究内容如下:首先,为了分析周期结构复合材料的电磁特性,本文采用了有限元边界积分方法。因此本文介绍了有限元边界积分法的基本原理,对有限元边界积分方程的离散处理,以及对完整的矩阵方程的求解方法。接着,详细地求解周期结构材料的边界值问题,求解过程中采用伽辽金(Galerkin)弱方法,来减弱对剖分网格共形的限制。接着,以天线罩材料为例,提出了利用自由空间法来分析天线罩材料的等效介电常数。通过对蜂窝材料等效前后的传输参数和反射参数在一定频率范围内的比较,来验证所提自由空间法的合理性。最后,本文还介绍了一种更为复杂的分析复合材料等效电磁参数的方法—4*4矩阵法,实现了将周期结构的非均匀复合材料等效为各向异性介质的目标。与自由空间法比起来,该方法可以将蜂窝材料视为各向异性的均匀材料,达到了对周期结构复合材料等效化的更高的精度要求。

关键词：等效媒质理论周期结构复合材料有限元边界积分方法自由空间法 4*4矩阵法

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复合材料结构等效电磁参数均匀化方法

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电波科学学报 2009年第2期24卷 280-284,292页

作者：张永杰李江海孙秦西北工业大学航空学院陕西西安710072

依据周期结构复合材料等效电磁参数的均匀化方法,推导了此类结构等效电磁参数的有限元计算公式;并对介质框和介质方柱周期结构复合材料的等效介电常数进行了有限元求解,给出了这两类周期结构等效电磁参数的高精度拟合公式。数值算例表... 详细信息

依据周期结构复合材料等效电磁参数的均匀化方法,推导了此类结构等效电磁参数的有限元计算公式;并对介质框和介质方柱周期结构复合材料的等效介电常数进行了有限元求解,给出了这两类周期结构等效电磁参数的高精度拟合公式。数值算例表明这种有限元均匀化方法是可靠高效的,能够为周期结构复合材料的等效电磁参数预测和设计提供均匀化计算方法。

关键词：周期结构复合材料等效电磁参数均匀化方法

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周期复合材料多尺度特征单元方法

引用

低温建筑技术 2017年第12期39卷 93-96页

作者：吴蒙蒙贾瑞雨杜传宇海军工程大学理学院力学系武汉430033 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 沈阳发动机研究所沈阳110000

自然界的很多材料都具有多尺度特征,如多孔介质、动物的骨骼、超大型机械中的复合材料等,这些材料的最大特征尺寸与最小特征尺寸相差甚大。对于这种复杂的周期结构复合材料,传统的计算方法很多,但这些方法也存在自身弊端,力学均匀化方... 详细信息

自然界的很多材料都具有多尺度特征,如多孔介质、动物的骨骼、超大型机械中的复合材料等,这些材料的最大特征尺寸与最小特征尺寸相差甚大。对于这种复杂的周期结构复合材料,传统的计算方法很多,但这些方法也存在自身弊端,力学均匀化方法虽然计算效率高,但是忽视了材料的细观结构,只适用于预测材料宏观弹性参数;有限元方法虽然可以通过细分网格达到足够的计算精度,但这也相应地提高了计算量,降低了计算效率。针对这一实际问题,本文介绍了一种研究周期结构复合材料的高效分析方法,多尺度特征单元方法,该方法的主要思想是通过特征向量展开技术,同时满足两种基本的均匀化条件,一个是应变能相等,另一个是变形相似,这样原问题就可以直接在宏观尺度上进行求解,节省了大量的计算量和计算时间。

关键词：周期结构复合材料多尺度特征形函数

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