摘要：推导了均匀材料折射率完整的解析表达式,并基于此按照材料导磁性、导电性和介电性的不同情形讨论了电磁波的传输模式,结果表明材料的导磁性和介电性是负折射率的必要条件;进而得到了实现负折射率的3种可能情形,即磁导率和介电常数至少一个参数为负值,与此同时传输衰减上升为负折射率材料的新挑战;虽然材料的导电性不是负折射率的决定因素,但导电性与材料的传输衰减关系密切。此外也探讨了零折射率材料的凋落波传输模式。

摘要：汽车的智能网联化对车载雷达等智能车身传感器提出了更高的性能要求,其中内置微带天线的性能至关重要。超材料的新颖特性非常有利于提高微带天线的增益、小型化和集成化程度,这里超材料与微带天线的合理匹配是设计研究的重点。从天线结构角度来看,超材料微带天线的类型可分为超材料覆层型微带天线、超材料基板型微带天线、复合左右手传输线型微带天线。超材料微带天线在抑制天线表面波、提高天线方向性和天线多频化等方面具有很好的应用潜力。

摘要：在经典物理学框架下论述了左手超材料的起源、分类和特性应用。左手超材料研究凭借日新月异的材料制备技术获得了长足的发展,目前已涵盖谐振贴片型、传输线集成型、薄膜层合型、颗粒复合型和渔网型等五大类别。负折射率是左手超材料最核心的特异属性,并衍生出负折射、超分辨率成像和光子隧穿效应等电磁场超特性;而左手超材料的后向波传播特性则主导了逆多普勒效应、逆切伦科夫辐射以及反常古斯—汉森位移等奇特波现象;此外,左手超材料胞元结构还具有重要的亚波长电磁响应特性。左手超材料在诸如成像、隐身、雷达、天线、传感器等领域具有非常重要的应用潜力。

摘要：为解决非标类机械结构仿真分析和优化设计中有限元网格尺寸选择问题,文章提出一种有限元网格剖分的定制化策略通用流程,即在结构有限元网格收敛性得以保证的基础上,综合考量有限元收敛精度和计算时间成本的双重影响,针对结构仿真中不同的分析和设计需求,提供相应的有限元网格剖分策略。算例结果表明:对于车用载具装备,采用计算时间成本最小的网格剖分方案可大幅缩减结构概念设计阶段(拓扑优化设计)周期;采用收敛精度最高的网格剖分方案可有效提高结构性能评价(单次重分析)可信度;采用折中的网格剖分方案则可较好地平衡详细设计阶段(尺寸优化设计)的计算时间成本和收敛精度要求。

摘要：利用经典开口谐振环提升微带天线增益,首先分析了开口谐振环的谐振频率关于环外径和环宽度的变化关系曲线,然后建立了微带天线仿真模型,并将周期性排列的开口谐振环放置于微带天线基板周围,通过调节开口谐振环的环外径和环宽度达到与24 GHz(K波段)微带天线的匹配,最终在环外径为1.05 mm,环宽度为0.1 mm时天线增益取得最优值。仿真结果表明:基于开口谐振环超材料微带天线增益从7.926 1 dB增加到10.339 dB,提升了30%,同时超材料微带天线E面和H面的半功率波瓣宽度分别减小了26°和36°,减弱了侧向辐射。

摘要：以低温推进剂的纤维增强树脂基复合材料燃料罐为对象,研究在低温环境下复合材料/结构的力学性能。基于细观力学模型,分别建立了用于复合材料贮箱的2种典型复合材料E-Glass/Epoxy和Graphite/Epoxy低温环境下的本构关系。采用有限元法,通过对低温环境下典型铺层的层合板自由边界附近层间应力的分析,讨论了低温对E-Glass/Epoxy和Graphite/Epoxy这2种典型复合材料层合板自由边界附近层间应力分布的影响。结果表明:温度的变化对层合板层间应力分布的影响较明显,且温度越低层合板的最大层间应力值越大。研究成果将对低温推进剂的纤维增强树脂基复合材料燃料罐设计提供一定的参考价值。