碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料薄層高效建模方法研究
摘要：作為金屬的替代品,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料已被越來越廣泛地用于飛行器、艦船和導(dǎo)彈等目標(biāo)的殼體制造,而碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的屏蔽效能對目標(biāo)體的電磁安全起著重要作用.采用常規(guī)的全波分析方法計(jì)算碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的屏蔽效能存在兩大難題:復(fù)雜的材料屬性和薄層帶來的電大多尺度問題.為實(shí)現(xiàn)對碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料薄層的高效建模,通常采用均勻化的方法來等效具有復(fù)雜材料屬性的復(fù)合材料,采用嵌入式薄層模型技術(shù)解決電大多尺度問題.本文將從均勻化方法和嵌入式薄層模型技術(shù)兩個方面來探討碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料薄層高效建模方法,并概述自主研發(fā)的大規(guī)模并行全波分析軟件JEMS-FDTD及其集成的嵌入式薄層模型技術(shù).最后,通過計(jì)算實(shí)例說明集成了嵌入式薄層模型的JEMS-FDTD軟件在對碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行建模的正確性和高效性,并通過模擬仿真殼體為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料飛機(jī)的屏蔽效能,說明集成了嵌入式薄層模型的JEMS-FDTD軟件的實(shí)際應(yīng)用價值.
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電波科學(xué)學(xué)報(bào)雜志
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