摘要：螺钉桩是一种新型可回收预制桩，具有经济、环保的特点。通过在桩侧表面增设螺纹结构，形同锯齿，可以改善传统桩土接触方式，能显著提升极限承载能力。为研究这种桩型的荷载传递机理与承载特性，采用模型试验与有限元分析相结合的方法，对比分析了螺钉桩和等截面桩在加载过程中的竖向承载特性及桩周土体位移特征，探索了螺纹段长度与螺纹间距对承载力的影响规律。结果表明：螺钉桩荷载-沉降曲线呈缓变型变化特征，极限承载力与桩身材料利用率均优于等截面桩；螺钉桩主要通过桩侧摩阻力传递上部荷载，桩侧阻力约为等截面桩的4.57倍，呈现端承摩擦桩的承载特性；螺钉桩桩侧表面独特的锯齿结构可以充分发挥桩周土体协同工作，以调动螺牙槽口内外侧土体间的抗剪力；增加螺纹段长度可以增大桩身侧面与土体间的齿状咬合区域，从而显著提升螺钉桩极限承载力和材料利用率；随着螺纹间距的增大，螺纹内外侧土体沉降差异变小，破坏方式发生变化。当距径比为0.75～1.0时，螺钉桩极限承载力与桩身材料利用率均取得较大值。研究成果可为螺钉桩基础的设计提供依据。

摘要：基于互补开口谐振单环(complementary split ring resonator,CSRR)的电磁特性,设计了一种新型人工磁导体(artificial magnetic conductor,AMC)结构CSRR-AMC.通过与方形贴片人工磁导体的反射相位对比发现,该结构在X极化和Y极化波垂直照射条件下可分别实现小型化和多同相反射频带.基于此特性,设计了一种仅由单一CSRR-AMC结构组成的宽带低雷达截面反射屏.该设计将相邻CSRR-AMC单元正交化排布,通过优化单元结构实现宽带相位对消,降低后向散射能量.测试结果表明,样品在7.38—10.47GHz范围内后向RCS减缩量达到10dB以上,相对带宽达到34.6%,为宽带低反射屏设计提供了新的方法.

摘要：设计了一种高吸波率、宽入射角、无表面损耗层的超材料吸波体,并将其用于微带天线的带内雷达散射截面(radar cross section,RCS)减缩.实验结果表明:设计的吸波体的厚度为0.3mm,吸波率达99.9%,相比普通微带天线,加载该吸波体后的天线在工作频带内法向RCS减缩都在3dB以上,最大减缩16.7dB,单站RCS在-30°—+30°角域、双站RCS在-90°—+90°角域减缩超过3dB,且天线辐射性能保持不变.证实了该吸波体具有良好的吸波效果,可以应用于微带天线的带内隐身.

摘要：设计了一种同时具备高增益和宽带低散射特征的波导缝隙天线.将蚀刻有互补开口谐振环的方形贴片人工磁导体正交布阵得到宽带低雷达截面积(RCS)反射屏并以之代替原天线的全金属反射板,通过优化反射屏的加载方式,在展宽天线工作频带、提高天线增益的同时,实现了宽频域范围内天线鼻锥方向RCS减缩.实测结果表明:加载低RCS反射屏的缝隙天线工作带宽增加了100 MHz,前向增益提高了3.2 dB,在5.52—6.63GHz范围内RCS减缩量达10 dB以上,减缩带宽达到20%.

摘要：针对阵列天线在某些角域出现强散射的现象,提出了一种等效间距法并分析了强散射点的产生机理,给出了抑制散射峰值同时满足辐射要求的最佳折中阵列间距确定准则。运用该方法对8单元贴片阵列进行了实例验证,结果表明:设计的贴片阵列可以在满足辐射性能的基础上,带内和带外单站雷达散射截面的强散射点得到了有效抑制,使其在绝大多数入射角处于低散射状态,从而证明了该方法可以快速、有效地指导兼顾辐射性能的低散射阵列设计。

摘要：基于次辐射源和相位对消原理,研制了一种新型可用于雷达低可见平台的波导缝隙天线。利用人工磁导体和理想电导体组成的棋盘型复合表面代替全金属表面,实现改善天线增益的同时减少雷达散射截面积(RCS)的目的。实测结果表明:加载棋盘型复合表面的缝隙天线E面和H面方向图增益提高5dB以上,同时天线工作频带内RCS减少8dB以上。

摘要：提出了共享孔径雷达吸波材料(shared aperture radar absorbing material,SA-RAM)的设计方法.该方法将无源人工电磁媒质(metamaterials,MTM)的散射问题等效为有源阵列的辐射问题进行研究,利用阵列天线原理对有限周期MTM单元构成的MTM子孔径的位置信息、幅度信息、相位信息进行优化设计,实现具有不同功能的SA-RAM.在此基础上,设计了一种基于人工磁导体(artificial magnetic conductor,AMC)子孔径和完美吸波体(perfect metamaterial absorber,PMA)子孔径的SA-RAM,该SA-RAM通过将AMC子孔径与PMA子孔径交错布阵,实现了具有吸波和相位相消特性的SA-RAM.仿真和实验结果表明,该SA-RAM较金属板的后向雷达散射截面(radar cross section,RCS)在5.5—8.3 GHz都有明显的减缩,在5.54 GHz处的减缩是由于PMA的高吸波率引起的,在7.0 GHz处的减缩是由于AMC子孔径和PMA子孔径相位相消引起的.研究结果对频域和空域隐身相结合的雷达吸波材料设计具有重要的指导意义.

摘要：应用任意地形河谷沉积层散射波源的格林函数公式,基于间接边界积分方程法(indirect boundary integral equation method,IBIEM),分析了SH波斜入射下梯形沉积河谷场地地震动特性和分布规律,研究了地震波斜入射角度、斜坡坡度、介质阻抗比对地震动特性及非一致分布规律的影响机制,深入分析了河谷散射效应对地基截断边界地震动场的影响规律。结果表明:斜入射使得河谷表面峰值位移的放大效应和非一致效应显著增强,最大峰值位移达入射地震动峰值的5倍以上;当河谷底宽较大时,沉积河谷的边缘效应明显;当底宽较小时,沉积河谷的聚焦效应明显,表面最大值出现在河谷中心处;斜坡坡度对楔形体内、外表面附近地表处的地震反应影响强烈,该现象可以由地表折射波干涉区域与斜坡坡度、入射角、波速的确定函数关系得到解释;随着阻抗比的增大,位移幅值放大越来越显著;当斜入射时,刚度越小的软弱沉积层对地震波传播起到的屏障作用越大;无论是空心河谷还是沉积河谷,散射效应对边界处地震动场影响都较为明显,相对于平坦基岩自由场,底边界、右边界误差最大可达30.8%,54.8%,应考虑将散射效应的总场作为输入。

摘要：为了研究波形钢板剪力墙的力学性能和耗能能力,设计了3个钢板剪力墙试件并进行了拟静力试验。试验结果表明,波形钢板剪力墙的滞回性能、承载能力和延性均优于平钢板剪力墙,且横向波形钢板的力学性能最优;同时分析试验的破坏形态发现,3个试件均是由于约束边缘构件H型钢柱刚度不足,导致试件发生失稳破坏,未能充分发挥内嵌钢板的力学性能;为了明确约束边缘构件与内嵌钢板刚度匹配关系,通过ABAQUS有限元分析软件建立12个模型进行数值分析,其中3个模型的几何参数与试验试件保持一致。对比数值分析结果和试验结果得出:有限元分析结果和试验结果吻合度较高;其余9个模型通过改变H型钢柱的翼缘宽厚比的方法,来改变H型钢柱与内嵌钢板的刚度匹配关系。分析结果表明,H型钢柱的翼缘宽厚比为13.9时,约束边缘构件与内嵌钢板的刚度匹配最优。

摘要：设计了一种基于电磁超材料的吸波体。该吸波体是由两层金属及其中间的有耗介质组成,上层金属是由刻蚀交叉缝隙的贴片形成的电谐振器,下层金属不刻蚀,作为整个金属地板。通过优化结构参数,得到了一种极化不敏感、宽入射角的超薄吸波体,吸波率达到99.1%,厚度只有约0.01λ.通过对其雷达散射截面(RCS)的分析,表明该吸波体具有良好的RCS减缩特性,在法向方向最大减缩20dB.实验结果与仿真结果一致,表明该吸波体在电磁隐身领域具有潜在的应用价值。