冲击电压作用下频率选择超材料蒙皮沿面放电特性研究
发布时间：2021-02-07 06:54
频率选择超材料具备带内电磁透射率高、带外截止能力强等优异电磁特性,是极具前景的先进飞机隐身雷达罩材料。这种材料内部存在大量金属超结构阵列,其雷电屏蔽失效率较高,原因是超材料的雷电附着特性和过程与常规雷达罩存在显著差别,常规雷达罩材料的分流条布局设计方法已不满足超材料雷达罩的雷电防护设计要求。超材料蒙皮表面的沿面放电已成为影响分流条布局的关键物理因素。为此,论文开展了冲击电压作用下超材料蒙皮表面的沿面放电特性研究,主要内容如下:（1）搭建了超材料蒙皮沿面放电观测平台,研究不同蒙皮材质、接地水平间距、蒙皮放电次数、电极结构等对超材料蒙皮沿面放电特性的影响,结果表明:超材料接地水平间距的变化对超材料蒙皮沿面放电形貌和放电长度无显著影响。环氧树脂蒙皮沿面放电长度最短,聚乙烯蒙皮居中,亚克力蒙皮沿面放电长度最长。随着蒙皮放电次数的增加,环氧树脂蒙皮沿面放电长度从5cm增加至7cm。球电极下的蒙皮沿面放电长度与针电极下的放电长度大体一致。（2）设计了蒙皮表面电荷扫描测量装置,研究了施加负极性冲击电压后蒙皮表面电荷分布与消散特性。结果表明:对于环氧树脂蒙皮/金属阵列板结构和蒙皮/铝板结构,蒙皮发生沿...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 雷达罩雷电防护研究现状
1.2.2 沿面放电研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 典型影响因素下超材料蒙皮的沿面放电特性
2.1 超材料制备与沿面放电试验平台设计
2.2 不同材质蒙皮的沿面放电特性
2.3 接地水平间距对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电特性的影响
2.4 放电次数对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电特性的影响
2.5 电极结构对蒙皮沿面放电特性的影响
2.6 金属阵列结构对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电特性的影响
2.7 玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电的对称性与非对称性对比
2.8 本章小结
第三章 超材料蒙皮表面电荷分布与消散特性
3.1 蒙皮表面电荷测量平台
3.1.1 蒙皮表面电位扫描装置设计
3.1.2 试验布置
3.2 蒙皮表面电荷分布特性
3.2.1 不同放电次数下的蒙皮表面电荷分布
3.2.2 不同接地位置下的蒙皮表面电荷分布情况
3.3 蒙皮表面电荷消散特性
3.3.1 蒙皮/金属阵列板结构下蒙皮表面电荷消散特性
3.3.2 蒙皮/铝板结构下蒙皮表面电荷消散特性
3.3.3 蒙皮表面电荷消散机制研究
3.4 本章小结
第四章 超材料蒙皮沿面放电的链式等效电路模型建立与分析
4.1 链式等效电路模型建立
4.2 接地水平间距对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电影响的分析
4.3 蒙皮材质对蒙皮沿面放电长度影响的分析
4.4 放电次数对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电影响的分析
4.5 蒙皮上表面电场分布仿真计算
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]纽扣式分流条布局对天线罩内雷电感应电场影响[J]. 程凌云,段泽民,赵玉顺,李志宝,傅毓斐. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(10)
[2]频率选择表面在天线及微波技术中的应用[J]. 张厚,尹卫阳. 空军工程大学学报(自然科学版). 2019(05)
[3]复合材料雷击防护电热耦合模型[J]. 卢翔,赵淼,单泽众,罗名俊. 航空材料学报. 2019(04)
[4]聚合物绝缘材料载流子陷阱的表征方法及陷阱对绝缘击穿影响的研究进展[J]. 高宇,王小芳,李楠,许棒棒,王继隆,杜伯学. 高电压技术. 2019(07)
[5]高速气流对针板沿面直流放电特性的影响[J]. 张血琴,唐昕宇,郭裕钧,刘凯,康永强,李宇,吴广宁. 中国电机工程学报. 2019(23)
[6]飞机雷达罩雷电防护设计仿真研究[J]. 张毅,司晓亮,李亚美,仇善良,李志宝,段泽民. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(09)
[7]等离子体射流处理对聚全氟乙丙烯薄膜沿面绝缘特性的影响研究[J]. 胡多,任成燕,章程,邱锦涛,孔飞,邵涛,严萍. 中国电机工程学报. 2019(15)
[8]直流/交流电压下锥形绝缘子表面电荷积聚特性[J]. 李大雨,侯易岑,张贵新,刘伟. 高电压技术. 2019(04)
[9]直流升压条件下频率选择超材料流注放电特性[J]. 赵玉顺,张桦,崔宇豪,陈维江,傅中. 电工技术学报. 2018(20)
[10]基于静电探头法的表面电荷密度分布及电场分布的改进反演算法研究[J]. 邓军波,王涵,薛建议,郭宝烘,王艺博,张冠军. 中国电机工程学报. 2018(04)
博士论文
[1]两相体沿面放电研究[D]. 陈田.华中科技大学 2015
[2]环氧树脂纳米复合介质表面电荷动态特性与电痕破坏研究[D]. 张纪伟.天津大学 2012
硕士论文
[1]天线罩及曲面FSS天线罩的电磁特性研究[D]. 朱军.南京航空航天大学 2019
[2]酸酐接枝剂对Al2O3/LDPE体系的陷阱能级及陷阱密度的影响[D]. 苑振华.哈尔滨理工大学 2017
本文编号：3021856
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 雷达罩雷电防护研究现状
1.2.2 沿面放电研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 典型影响因素下超材料蒙皮的沿面放电特性
2.1 超材料制备与沿面放电试验平台设计
2.2 不同材质蒙皮的沿面放电特性
2.3 接地水平间距对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电特性的影响
2.4 放电次数对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电特性的影响
2.5 电极结构对蒙皮沿面放电特性的影响
2.6 金属阵列结构对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电特性的影响
2.7 玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电的对称性与非对称性对比
2.8 本章小结
第三章 超材料蒙皮表面电荷分布与消散特性
3.1 蒙皮表面电荷测量平台
3.1.1 蒙皮表面电位扫描装置设计
3.1.2 试验布置
3.2 蒙皮表面电荷分布特性
3.2.1 不同放电次数下的蒙皮表面电荷分布
3.2.2 不同接地位置下的蒙皮表面电荷分布情况
3.3 蒙皮表面电荷消散特性
3.3.1 蒙皮/金属阵列板结构下蒙皮表面电荷消散特性
3.3.2 蒙皮/铝板结构下蒙皮表面电荷消散特性
3.3.3 蒙皮表面电荷消散机制研究
3.4 本章小结
第四章 超材料蒙皮沿面放电的链式等效电路模型建立与分析
4.1 链式等效电路模型建立
4.2 接地水平间距对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电影响的分析
4.3 蒙皮材质对蒙皮沿面放电长度影响的分析
4.4 放电次数对玻纤/环氧树脂蒙皮沿面放电影响的分析
4.5 蒙皮上表面电场分布仿真计算
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]纽扣式分流条布局对天线罩内雷电感应电场影响[J]. 程凌云,段泽民,赵玉顺,李志宝,傅毓斐. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(10)
[2]频率选择表面在天线及微波技术中的应用[J]. 张厚,尹卫阳. 空军工程大学学报(自然科学版). 2019(05)
[3]复合材料雷击防护电热耦合模型[J]. 卢翔,赵淼,单泽众,罗名俊. 航空材料学报. 2019(04)
[4]聚合物绝缘材料载流子陷阱的表征方法及陷阱对绝缘击穿影响的研究进展[J]. 高宇,王小芳,李楠,许棒棒,王继隆,杜伯学. 高电压技术. 2019(07)
[5]高速气流对针板沿面直流放电特性的影响[J]. 张血琴,唐昕宇,郭裕钧,刘凯,康永强,李宇,吴广宁. 中国电机工程学报. 2019(23)
[6]飞机雷达罩雷电防护设计仿真研究[J]. 张毅,司晓亮,李亚美,仇善良,李志宝,段泽民. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(09)
[7]等离子体射流处理对聚全氟乙丙烯薄膜沿面绝缘特性的影响研究[J]. 胡多,任成燕,章程,邱锦涛,孔飞,邵涛,严萍. 中国电机工程学报. 2019(15)
[8]直流/交流电压下锥形绝缘子表面电荷积聚特性[J]. 李大雨,侯易岑,张贵新,刘伟. 高电压技术. 2019(04)
[9]直流升压条件下频率选择超材料流注放电特性[J]. 赵玉顺,张桦,崔宇豪,陈维江,傅中. 电工技术学报. 2018(20)
[10]基于静电探头法的表面电荷密度分布及电场分布的改进反演算法研究[J]. 邓军波,王涵,薛建议,郭宝烘,王艺博,张冠军. 中国电机工程学报. 2018(04)
博士论文
[1]两相体沿面放电研究[D]. 陈田.华中科技大学 2015
[2]环氧树脂纳米复合介质表面电荷动态特性与电痕破坏研究[D]. 张纪伟.天津大学 2012
硕士论文
[1]天线罩及曲面FSS天线罩的电磁特性研究[D]. 朱军.南京航空航天大学 2019
[2]酸酐接枝剂对Al2O3/LDPE体系的陷阱能级及陷阱密度的影响[D]. 苑振华.哈尔滨理工大学 2017
本文编号：3021856
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