基于粗糙表面的红外低发射率涂层发射率建模研究
发布时间：2021-04-28 16:36
红外隐身技术在各种武器平台系统上的应用成为当今研究的热点,其中红外低发射率涂层是被广泛使用的一种红外隐身手段。涂层红外发射率与基体树脂、低发射率片状颜料成分与结构、片状颜料定向排列、着色颜料种类与含量以及涂层表面状态密切相关,而有关涂层表面粗糙度对红外发射率的内在影响机理的研究鲜有报道。本文采用粗糙表面模型和改进的Kubelka层级模型,建立了涂层红外发射率与涂层表面粗糙度、逆表面均方根斜率、金属颜料含量、厚度等因素之间的理论关系,为红外低发射率涂层设计与制备提供理论指导,主要工作分为以下几个方面:（1）涂层表面为粗糙表面层,采用粗糙表面模型结合物理光学理论来研究其光学性质;涂层内层近似看作均匀的多层离散结构叠加,采用改进的Kubelka层级模型结合几何光学理论来求解其光学性质;结合粗糙表面模型和改进的Kubelka层级模型建立了粗糙表面红外发射率预测模型。（2）理论计算了涂层表面粗糙度、逆表面均方根斜率、金属颜料含量、厚度等因素对涂层发射率的影响。分析结果表明:涂层红外发射率随片状金属颜料含量增加而下降,随片状颜料厚度下降而下降;粗糙表面对涂层发射率的影响主要通过两个因素:表面粗糙度...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 红外隐身技术的基本原理
1.2.1 红外探测技术的基本原理
1.2.2 红外隐身基本原理
1.2.3 红外低发射率材料类别
1.3 国内外研究现状
1.4 红外低发射率材料发射率建模存在的问题
1.5 本论文的主要内容及结构安排
第二章 散射理论基础
2.1 散射的物理机制
2.2 光散射理论的主要分类
2.3 光学各向同性球形粒子
2.4 非球形粒子散射的计算方法
2.4.1 几何光学
2.4.2 物理光学
2.4.3 时域有限差分法
2.4.4 离散偶极子法
2.4.5 球谐函数法
2.5 小结
第三章 粗糙面散射性质研究与分形理论
3.1 粗糙表面的定义与描述方法
3.1.1 粗糙表面的定义
3.1.2 粗糙表面的描述方法
3.2 粗糙表面电磁散射性质计算方法
3.2.1 基尔霍夫近似（KA）
3.2.2 微扰法（SPM）
3.2.3 二尺度方法
3.3 分形理论基础
3.4 分形维数的计算方法
3.4.1 差分灰度维
3.4.2 分形布朗随机场模型法
3.4.3 差分盒子维法
3.4.4 多尺度分数维法
3.4.5 地毯覆盖法
3.5 表面粗糙度与分形维数的关系
3.6 小结
第四章 非均匀排列片状金属粒子涂层发射率理论建模
4.1 计算红外辐射传播的辐射传输理论
4.2 Kubelka-Munk理论计算涂层发射率
4.3 基于Kubelka多层模型的改进模型
4.3.1 粗糙表面模型
4.3.2 Kubelka’s多层模型
4.3.3 结果与讨论
4.4 小结
第五章 红外低发射率涂层的制备与模型验证
5.1 红外低发射率涂层制备工艺
5.1.1 红外低发射率涂层制作配方
5.1.2 红外低发射率涂层制备过程
5.1.3 红外低发射率涂层相关参数的测试方法
5.2 模型有效性验证
5.3 低发射率预测模型的误差分析
5.4 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机的光电隐身技术[J]. 付伟. 航空兵器. 2001(04)
[2]含颗粒涂层的等效光学常数[J]. 徐文兰. 物理学报. 1998(09)
[3]粗糙表面的分形特征与分形表达研究[J]. 葛世荣. 摩擦学学报. 1997(01)
[4]含片状粒子涂层的热辐射[J]. 徐文兰,沈学础. 红外与毫米波学报. 1996(02)
博士论文
[1]红外与雷达波兼容隐身复合涂层的机理研究[D]. 刘凌云.华中科技大学 2006
[2]非球形微粒及其形成烟幕的消光机理研究[D]. 李毅.南京理工大学 2002
本文编号：3165810
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 红外隐身技术的基本原理
1.2.1 红外探测技术的基本原理
1.2.2 红外隐身基本原理
1.2.3 红外低发射率材料类别
1.3 国内外研究现状
1.4 红外低发射率材料发射率建模存在的问题
1.5 本论文的主要内容及结构安排
第二章 散射理论基础
2.1 散射的物理机制
2.2 光散射理论的主要分类
2.3 光学各向同性球形粒子
2.4 非球形粒子散射的计算方法
2.4.1 几何光学
2.4.2 物理光学
2.4.3 时域有限差分法
2.4.4 离散偶极子法
2.4.5 球谐函数法
2.5 小结
第三章 粗糙面散射性质研究与分形理论
3.1 粗糙表面的定义与描述方法
3.1.1 粗糙表面的定义
3.1.2 粗糙表面的描述方法
3.2 粗糙表面电磁散射性质计算方法
3.2.1 基尔霍夫近似（KA）
3.2.2 微扰法（SPM）
3.2.3 二尺度方法
3.3 分形理论基础
3.4 分形维数的计算方法
3.4.1 差分灰度维
3.4.2 分形布朗随机场模型法
3.4.3 差分盒子维法
3.4.4 多尺度分数维法
3.4.5 地毯覆盖法
3.5 表面粗糙度与分形维数的关系
3.6 小结
第四章 非均匀排列片状金属粒子涂层发射率理论建模
4.1 计算红外辐射传播的辐射传输理论
4.2 Kubelka-Munk理论计算涂层发射率
4.3 基于Kubelka多层模型的改进模型
4.3.1 粗糙表面模型
4.3.2 Kubelka’s多层模型
4.3.3 结果与讨论
4.4 小结
第五章 红外低发射率涂层的制备与模型验证
5.1 红外低发射率涂层制备工艺
5.1.1 红外低发射率涂层制作配方
5.1.2 红外低发射率涂层制备过程
5.1.3 红外低发射率涂层相关参数的测试方法
5.2 模型有效性验证
5.3 低发射率预测模型的误差分析
5.4 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机的光电隐身技术[J]. 付伟. 航空兵器. 2001(04)
[2]含颗粒涂层的等效光学常数[J]. 徐文兰. 物理学报. 1998(09)
[3]粗糙表面的分形特征与分形表达研究[J]. 葛世荣. 摩擦学学报. 1997(01)
[4]含片状粒子涂层的热辐射[J]. 徐文兰,沈学础. 红外与毫米波学报. 1996(02)
博士论文
[1]红外与雷达波兼容隐身复合涂层的机理研究[D]. 刘凌云.华中科技大学 2006
[2]非球形微粒及其形成烟幕的消光机理研究[D]. 李毅.南京理工大学 2002
本文编号：3165810
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3165810.html
