透波夹层复合材料的电磁仿真、力学仿真和工艺设计开题报告

全文总字数：3697字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1937年，世界上第一部机载雷达在英国诞生，此后不久即出现机载雷达天线罩。机载雷达天线罩的主要功能有：（１）机载雷达天线罩能够保证机载雷达天线系统工作不受环境干扰，避免雷达天线在恶劣飞行环境中受到损坏；（２）机载雷达天线罩具有透过电磁波的作用，被称为雷达天线系统的电磁窗口；（３）机载雷达天线罩通常设计成流线型或卵形，具有改善飞机气动外形的作用。机载雷达技术的发展使其天线罩对力学性能和透波性能要求越来越高，而决定此两种性能的主要因素是制备天线罩用复合材料，因此，机载雷达天线罩复合材料的设计与制备成为研究热点。但是，目前全波段透波材料还未出现，只能设计与制备与雷达主要工作波段相匹配的复合材料。

目前，为满足现代机载雷达天线罩高频、宽频透波性能的要求，通常将罩壁设计成夹层结构（包括Ａ－夹层、Ｂ－夹层、Ｃ－夹层和切比雪夫渐变型等）。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：天线罩用复合材料的研究主要从力学性能和介电性能入手。弯曲性能和抗冲击性能是复合材料力学性能的两个表征，弯曲性能和抗冲击性能越好，机载雷达天线罩承载空气载荷的能力越强，抵抗飞行过程中异物冲击的能力越好；介电性能是复合材料透波性能主要表征，复合材料的介电常数（ε）和介电损耗角正切值（ｔａｎδ）越低，其介电性能越好。

目标：采用罩体为200mm*300mm的平板构件，选择至少3种类型复合材料做上下蒙皮（介电常数和介电损耗不一样），夹层为芳纶蜂窝，通过材料参数设计、材料结构厚度优化，使复合材料罩体承受不低于35米/秒风载，在30~40ghz范围插入损耗不高于0.6db。

拟采用的技术方案及措施：利用matlab、hfss、ansys等仿真软件，结合材料的电磁参数、力学参数、工艺指标（如温度、压力、粘接等），开展透波夹层复合材料的电磁仿真、力学仿真和工艺设计。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，完成matlab、ansys、hfss等软件学习。

第7－9周：完成高频天线罩透波夹层复合材料电磁仿真设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨备. 宽频透波陶瓷基复合材料夹层结构设计、仿真与验证[d].国防科学技术大学,2010.

[2] 闫法强. 夹层结构天线罩材料的设计、制备及其宽频透波性能[d].武汉理工大学,2007.

[3] 姚琪,张振林,宫剑.耐高温/隐身/透波一体化天线罩材料的研究进展[j].当代化工研究,2018(12):6-7.