双层梯度蜂窝吸波结构优化设计

作     者：贺榆波 杨青真 施永强 高翔 王旭飞 HE Yu-bo;YANG Qing-zhen;SHI Yong-qiang;GAO Xiang;WANG Xu-fei

作者机构：西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 

基　　金：等离子体动力学国防科技重点实验室基金(6142202190302) 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2022年第43卷第10期

页      码：422-430页

摘      要：为了提高蜂窝结构的吸波特性,设计了一种带蒙皮和金属底板的双层梯度蜂窝吸波结构,并利用Hashin-Shtrikman (HS)模型获得其等效电磁参数。在此基础上,以反射率低于-10dB的带宽最大为优化目标,利用保收敛粒子群优化算法(Guarantee Convergence Particle Swarm Optimization,GCPSO)对四种不同排序方案的双层梯度蜂窝吸波结构进行优化设计。结果表明,入射电磁波的角度和极化方式以及吸波材料的选择、排序和厚度对双层梯度蜂窝结构的吸波性能有很大的影响;不同入射角度下Transverse Magnetic (TM)极化时的吸波特性明显优于Transverse Electric (TE)极化,在入射角为60°时最为明显;对比四种方案优化结果显示,Case 1方案由于选用损耗角较小的吸波材料充当透波层,分布于蒙皮下面,而选用损耗角较大的吸波材料作吸收层,并置于吸波结构底层,因而具有最大的优化目标函数,吸波效果最佳,且蜂窝高度仅为具有相同吸波效果的Case 3方案的49.44%。因此,选择Case 1方案作为本文最终优化结果。

主 题 词：梯度设计 双层蜂窝结构 吸波材料 反射率 优化设计 阻抗匹配 保收敛粒子群优化算法 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.210348

馆 藏 号：203114602...