复合材料飞机雷电间接效应仿真研究

发布时间：2020-12-28 10:54

　　雷击是威胁飞机安全飞行的主要自然因素之一,其对飞机的影响分为直接效应和间接效应。间接效应指的是雷电激发的瞬态电磁场通过耦合形式进入到航电系统中,继而造成电子设备功能紊乱甚至失效。近年来,随着先进复合材料在新型飞机上的应用比例愈来愈高,加之复杂航电设备精度的提高,雷电间接效应问题日益突出。本课题采用CST电磁仿真软件,对碳纤维复合材料飞机的雷电间接效应进行深入研究,主要完成以下工作:（1）首先参照SAE ARP-5416高电压附着试验在CST EM工作室中建立了37个电极位置的B787型飞机雷击初始附着仿真模型,以飞机表面电场强度分布为依据确定了该机型雷击初始附着点,进而确定了1A分区。（2）其次在CST线缆工作室中定义了碳纤维板材料并建立了碳纤维材料飞机模型。依据雷击初始附着结果,建立了两种雷击路径下的电流脉冲注入模型,得出雷击路径会显著影响飞机表面电流分布的结论。通过探针得到驾驶舱、客舱以及机翼内部的电磁场数值,以此作为确定相应区域航电系统间接效应防护等级的依据。（3）屏蔽是解决雷电间接效应的主要措施之一,通过对比仿真试验对机身屏蔽和线束屏蔽两个方面进行研究,得出以下结论:密度更大的... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

哥伦比亚客机坠毁大部分情况下，雷击事故会造成飞机损伤，通过飞机本身的反应机制以及机组人员的努力，

加油管，天线）对雷击分区的影响。除此以外，还有众多学者参当中。孙柯岩等[16]基于分形理论提出了新的雷击初始附着点数值模仿真实现。王恒等[17]选用 ANSYS 公司的 Q3D Extractor 软件对某分析。李继国，郎需义[18]采用 FEKO 软件对 H425 型直升飞机进行雷分布反应雷击附着区域。赵玉龙等[19]运用 CST 软件中的 EM 工作点的研究，讨论电极放电距离、电极位置对雷击分区结果的影响。论利用 CST 软件得到了直升机多个关键结构的雷电环境下的表面数学者对于雷击分区的仿真研究都是建立在高电压雷击附着试验的机的雷击分区的研究提供了思路。接效应研究现状于雷电效应的工作大多集中在直接效应上，这是因为直接效应所造直接效应所造成的事故危害性也更加强。随着复合材料的加入，航电间接效应的研究也在逐步增加和深入。与雷击分区相似的是，雷还是试验和仿真。

图 1.3 研究技术路线六章，以下是各章的内容安排：论。主要介绍了雷电间接效应问题日益突出的背景，阐述了以行性和重要性，揭示本文的研究意义；对雷电间接效应的研究。击及雷电间接效应。阐述了雷电形成与传播过程，进而分析了后对雷电间接效应的影响机理进行了说明，为之后间接效应研合材料飞机雷电间接效应防护。主要介绍了雷电间接效应防护手段中的试验方法进行了说明，这是之后两章仿真模型建立的合材料飞机间接效应整机级仿真。雷击分区是飞机雷电防护设计E ARP-5416 高电压附着试验为原型，在 CST EM 工作室中建立了模型，以飞机表面电场强度分布为依据确定了该机型雷击初始以此为基础，选择了机头为击入点，机翼翼尖和水平尾翼翼尖为仿真测试—全幅值 A 波电流脉冲注入模型，分析飞机内部磁场


本文编号：2943631