摘要：防雷金属网主要用于碳纤维复合材料(CFRP)蒙皮雷电直接效应的防护,同时金属网和CFRP共同对高强度辐射场(HIRF)产生屏蔽效果。通过有限元仿真的方法,提取铺设有防雷金属网的CFRP蒙皮单元进行精细建模,设计二端同轴传输线屏蔽模型,采用S参数计算屏蔽效能(SE)。计算分析在HIRF环境下,铺设有防雷金属网CFRP蒙皮的SE。结果表明:(1)防雷金属网在较低频段有较好的SE,随着频率增大,孔缝效应导致SE明显下降。当信号超过800MHz时,SE低于40dB,40G时SE仅为6 dB左右;(2)铺设有防雷金属网后的CFRP在整个频段都有较好的SE,低频段主要以铜网屏蔽为主,弥补了CFRP在低频段屏蔽不足;在高频段主要以CFRP的屏蔽为主,弥补了金属网在高频段屏蔽不足。整体的SE不是两者相加关系,单独评估金属网或CFRP的SE都不足以衡量有雷电防护的CFRP蒙皮SE;(3)CFRP的电导率、铺层角度和铺层顺序都会对有雷电防护的CFRP蒙皮SE产生一定的影响。研究结果对飞机蒙皮设计阶段的电磁屏蔽评估具有重要的理论指导意义。

摘要：机载通讯系统中射频雷电抑制器的设计和安装需要考虑减小体积和降低重量。为了实现小型化设计,分析了射频雷电抑制器的工作原理,设计了绕线式结构的射频雷电抑制器的仿真模型,分析了不同绕线线芯的半径和绕线线芯到同轴线外导体表面间距对雷电抑制器工作带宽的影响。制作了线芯半径为0.25 mm,线芯距同轴线外导体表面1.5 mm,体积为30 mm×15 mm×15 mm,质量为35 g的小型雷电抑制器样品。样品的测试结果与仿真计算结果进行对比,结果表明:插入损耗和电压驻波比基本一致,在2~3 GHz内通信性能良好。根据RTCA/DO-160G标准对样品进行了雷电瞬态感应冲击实验,实验结果表明:该样品雷电抑制性能良好。

摘要：为了有效降低短舱雷电防护设计和验证的难度,针对短舱的雷电防护设计和验证,提出一种导电路径仿真与关键连接结构仿真、试验迭代的研究方法。对整个短舱进行雷电流传导路径设计及简化建模,分别讨论不同传导路径方案对雷电直接效应和间接效应的影响。结果表明:优化的多路径传导可有效减小传导结构的雷电流分量和短舱内的脉冲电磁场;依据整体短舱电流分布仿真结果,可导出具体连接结构的电流分量作为其设计和验证的依据。所提出的方法可作为短舱雷电防护设计和验证的理论依据。

摘要：传统的金属雷电分流条难以满足高频雷达天线罩的电磁波传输要求,而纽扣式分流条可以兼顾防雷和电磁波传输。通过仿真和试验对比分析雷电分流条的电磁波传输特性,使分流条电磁波传输性能研究模型化。分析纽扣式分流条的电磁波传输机理,同时研究金属片形状、金属片间距和天线频率对雷达罩电磁波传输性能的影响。结果表明:金属分流条对雷达罩的电磁波传输性能影响严重,合理设计的纽扣式分流条可以有效传输电磁波;纽扣式分流条的金属片形状对电磁波传输影响明显,金属片横向越宽,对电磁波传输影响越大,圆形结构电磁波传输性能最差,窄菱形结构电磁波传输性能最好;纽扣式分流条的金属片间距对雷达罩的电磁波传输影响不大,主要影响其击穿电压;同一形式的纽扣式分流条,天线频率越高,电磁波传输性越差。

摘要：风电机组叶片雷电防护需要考虑整机叶片动态变化对空间电势的影响。雷电环境模型化,用平板电极模拟整个风机在雷电环境下“势”的分布,棒电极模拟雷电下行先导到达叶片周围时叶片上行先导的选择。计算叶片长59 m和79 m的风电机组感应电场分布和空间的电势分布,对比分析0°上叶片尖端处的感应电场,评估两种长度叶片的雷电防护区域,同时设计了叶片(长59 m)的接闪器布局。研究结果表明:1)雷电环境下,越靠近叶尖感应电场越大;2)叶片越长,雷电防护设计时应考虑更小角度试验验证。59 m叶片虑到21°,79 m叶片需要考虑到17°;3)叶片越长,叶尖端需要防护的区域越大。59 m叶片距叶尖13.4 m区域需要重点防护,占整个叶片的22.7%;79m叶片是距叶尖32.9 m区域需要重点防护,占整个叶片的41.6%。4)59 m叶片防雷系统设计时,叶尖接闪器和第一组叶身接闪器间距为2.7m,第一组叶身接闪器和第二组叶身接闪器的间距为7.5 m,第二组叶身接闪器和第三组叶身接闪器的间距为14 m,第三组接闪器可以选择安装。数值分析结果为风机叶片的接闪器布局提供重要的数据和理论支撑。

摘要：研究了基于有限元仿真软件COMSOL的阵列感应测井偏心响应数值计算方法。通过解决偏心模型的建立、地层大小的选取、网格剖分设计和求解器的选取等问题,高效准确地计算出阵列感应测井仪器MIT的偏心响应。均匀地层COMSOL仿真软件计算结果与解析解的相对误差最大为0.369 796%,能够较好地满足计算精度,计算数据可靠有效。应用COMSOL仿真软件对阵列感应测井仪器MIT建立偏心响应数据库,对偏心严重的响应绘制图版进行分析,可有效分析偏心对视电导率的影响。

摘要：机载天线的雷电防护不可忽略,同时天线罩的透波问题也至关重要。文章设计基于片段式导流条的机载天线雷电防护方案,验证防雷方案的有效性,仿真计算片段式导流条对机载天线罩的透波影响。结果表明:基于片段式导流条的雷电防护方案有效可行,不但可以较好的对雷电进行防护,而且对天线罩的透波影响几乎可以忽略。

摘要：民用航空飞机短舱系统大量采用复合材料作为其主体结构材料,造成雷电直接效应防护的设计及验证难度大,试验成本高。据此提出了一整套以仿真分析为主的雷电直接效应防护设计及验证方案,可降低由于设计构型更改而增加的试验成本。

摘要：阵列感应测井仪器在进行参数调校时周围环境金属体对其具有非常严重的影响。设计基于球形求解区域外围加映射无限元的计算模型,解决金属体电导率和空气电导率相差多个数量级难以准确计算以及网格数量多计算时间长等问题,提高了计算精度、迭代收敛性以及计算稳定性。计算小金属体和柱形金属体对仪器影响,小金属体对阵列感应测井仪器响应具有与几何因子相反的特性;柱形金属体对每个阵列的影响随距离增大呈现快速振荡衰减,3m以外的影响可以忽略。实际测试验证了同样的特性,但影响更严重。计算模拟金属刻度环和刻度电阻的影响,验证最佳刻度点选取的有效性。当刻度电阻大于4Ω,测量信号近似线性变化;小于4Ω时,测量信号非线性逐渐增大。这些结果对阵列感应测井仪器的调校和测试环境设计具有重要的实际意义。

摘要：雷电引下线是风机叶片防雷系统的组成部分,是雷电流传导的重要结构.建立了引下线通时变雷电流的电磁-热数学模型和物理模型,分析了电流在引下线中的传导机理,雷电流分布有很强的趋肤特性.提出衡量引下线材料利用率的方法,结合温升特性分析了引下线时变电流传导特性.进而计算了不同引下线结构(单芯引下线和多芯引下线)的瞬态电流分布和温度分布,分析了其材料的利用率和温升特性.结果表明:单芯引下线材料利用率较低,增加横截面积材料利用率不能有效提高;多芯引下线材料利用率高,芯数越多,材料利用率越高,温升越小,同时需要芯线之间有一定的绝缘处理.数值计算分析结果为风机叶片雷电引下线的设计提供了重要的数据支撑及理论依据.