类A型夹层结构宽频透波天线罩结构设计试验验证性能优化硕士论文

1、宽频透波陶瓷基复合材料夹层结构设计、仿真与验证【关键词】 类A型夹层结构; 宽频透波; 天线罩; 结构设计; 试验验证; 性能优化; 【英文关键词】 A-like Sandwich Structure; Broadband Wave-transparent; Radome; Structural Design; Experimental Verification; Optimization of Properties; 【中文摘要】 利用敌方雷达的电磁辐射进行导引,从而摧毁敌方雷达及其载体的导弹叫做反辐射导弹。不同目标所发出的电磁波频率分布很宽,一般在218GHz范围内,甚至更宽。因此“宽频带

2、”是反辐射导弹的突出特点,要求其天线罩必须具备宽频透波性能。天线罩位于导弹的最前端,应具备透波、防热、承载、整流等多项功能,这对天线罩材料提出了多项要求,包括耐高温、低介电、低损耗、高强度、高模量、易成型等。为了满足宽频带要求,一般采用类似三明治的A型夹层结构,其特点是中间层的介电常数明显低于表层,可以通过夹层结构设计拓宽天线罩的透波频带。 过去,由于反辐射导弹速度较低,其天线罩的工作温度一般不超过500,耐高温树脂基复合材料可以实现A型夹层结构。但随着导弹飞行马赫数的不断提高,采用陶瓷基复合材料势在必行。但由于工艺限制,陶瓷基复合材料难以实现常见的A型夹层结构。因此,为了既实现宽频带透波,又

3、考虑到整体成型陶瓷复合材料夹层结构的可实现性,本文设计了一种类A型夹层结构,并对该结构的透波和力学性能进行了仿真计算。根据仿真计算结果,采用先驱体浸渍裂解工艺,实现了材料的制备,并对透波和力学性能进行了试验验证。相关工作如下: 根据经典理论,对比. 【英文摘要】 The missile which can be guided with the electromagnetic radiation is called anti-radiation missile (ARM), the main purpose of ARM is to destroys the enemiesradar and i

4、ts carrier. The frequency of electromagnetic wave emited from different goals lies in broad band. The frequency range usually starts from 2 to 18GHz. The distinct character of ARM is“broadband”. Therefore the properties of radome of ARM must be broadband wave-transparent. Radome is at the front of m

5、issile. It must be provided with multifunct.摘要 10-12 ABSTRACT 12-13 第一章 绪论 14-37 1.1 天线罩材料概述 14-18 树脂基复合材料 14 单相陶瓷材料 14-16 陶瓷基复合材料 16-18 1.2 宽频透波天线罩概述 18-24 宽频透波天线罩的实现方法 19-21 宽频天线罩壁结构设计现状 21-22 宽频透波材料的研究现状 22-24 宽频天线罩研究制备存在的问题 24 1.3 夹层电性能设计理论基础 24-35 电磁波在介质中传播的理论基础 25-31 单层结构平板材料透波率的计算方法 31-33 夹层结

6、构平板材料透波率的计算方法 33-35 1.4 选题依据及研究内容 35-37 选题依据 35-36 研究内容 36-37 第二章 实验与研究方法 37-43 2.1 实验原料及设备 37-38 实验原料 37-38 实验设备 38 2.2 软件工具 38-39 2.3 复合材料制备工艺 39-40 2.4 研究思路及实验过程 40-41 研究思路 40-41 实验过程 41 2.5 主要性能测试 41-43 力学性能测试 41-42 电性能测试 42-43 第三章 类A 型夹层结构性能的理论计算 43-63 3.1 单层与A 型夹层平板的宽频透波性能 43-47 单层半波长壁厚平板与对称A

7、型夹层平板性能对比 43-45 单层薄壁结构与对称A 型夹层结构性能对比 45-47 3.2 类A 型夹层结构的宽频透波性能 47-55 入射角对类A 型夹层结构的透波性能的影响 47-50 芯层截面形状对类A 型夹层结构的透波性能的影响 50-51 芯层加强筋宽度对类A 型夹层平板的透波性能的影响 51-53 芯层空格宽度对类A 型夹层结构的透波性能的影响 53-55 3.3 模拟类A 型夹层结构芯层介电常数的方法 55-59 3.4 类A 型夹层结构的力学性能 59-63 工字梁弯曲强度计算公式 59-60 类A 型夹层平板的力学性能 60-63 第四章 实验验证及结果分析 63-78 4.1 工艺可实现性及测试样件的制备 63-66 类A 型夹层的工艺可实现性 63-64 电性能测试样件的制备 64-65 力学性能测试样件的制备 65-66 4.2 电性能测试结果 66-71 电性能测试样件介电常数的确定 66-67 电性能测试结果 67-