BOB综合体育官网app下载-集成微波吸收和力学性能的轻量化梯度蜂窝元结构:分析、设计和验证

供稿单元：西安交通年夜学机械制造系统工程国度重点尝试室 来历：中国机械工程学会增材制造手艺（3D打印）分会 超材料是拓宽传统微波接收器带宽的一种有用手段。电路图案的添加可以进一步伐节电磁机能可调，现有研究凡是利用电阻墨水或铟锡氧化物(ITO)薄膜来作为超材料单位的电路成型材料。但年夜大都超材bob综合体育app·官方入口料吸波器的设计依然难以在实践中利用，首要是因为以下缘由:1。年夜大都吸波器凡是采取多层布局组装，不克不及集成。2.在很多文献中报导的基板是实心板，它太年夜而不克不及用在轻量级利用。3.其他基材，如泡沫、阻燃剂(FR-4)或有损材料，在机械机能方面出缺点，不克不及用作承重布局。是以，设计兼具接收机能和力学机能的新型元布局成为最近几年来的研究热门。 华中科技年夜学的Lei Zheng采取3D打印和丝网打印手艺制备了一种集成的轻量化梯度蜂窝元布局(GHM)。并操纵等效电路法阐发了分离隔来的蜂窝元布局与相互毗连的蜂窝布局（CHM）的区分，如图1所示。证实了蜂窝元布局经由过程单胞之间的距离晋升了等效电容，下降了谐振频点，从而实现工作频带的低频移动。而且将本来的1个谐振频点晋升为3个，拓展了吸波带宽。 图1 (a) NHM和(b) CHM的道理图 (c) NHM和(d) CHM的等效电路(e)六边形回路等效电路图 从上述阐发可以看出，CHM在接收机能方面优在NHM。可是， CHM的各个单位之间没有毗连，是以它们是分手的，致使CHM的力学机能要弱在NHM。为领会决这一问题，同时取得优良的接收机能和力学机能，设计了一种新型的梯度蜂窝元布局，其布局道理如图2所示。 图2 GHM示意图:(a) 3 × 5单元胞，(b)单元胞透视图，(c) GHM底图，(d)单元胞俯视图 采取熔融沉积制造(FDM)手艺制备蜂窝基板，如图3所示。经由过程丝网印刷手艺将FSS印刷在蜂窝基板的顶部。 图3 (a) FDM的示意图和(b)蜂窝基板的照片 (c)丝网印刷手艺示意图和(d) GHM建造样品的照片 测试成果申明在5.5 ~ 17.5 GHz规模内，该元布局的反射率低在10 dB，电、磁共振接收带宽到达105%。另外，该元布局在工作频率规模内还具有极化不敏感性、斜入射不变性和RCS按捺等长处。实测成果与仿真成果吻合较好。紧缩尝试注解，该元布局的屈就极限到达13.04 MPa，申明该元布局合用在年夜大都压力情况。综上所述，所提出的元布局具有薄、轻、优良的力学机能和宽带接收机能。 图4 (a)用在反射率丈量的消声室照片(b)经由过程摹拟和丈量比力GHM的反射率和接收率(c)单元质量应力-应变和能量接收的实测曲线 (d)紧缩前(e)紧缩后 参考文献： Zheng L , Niu L , Wang T ,et al.Integrated lightweight gradient honeycomb metastructure with microwave absorption and mechanical properties: Analysis, design, and verification[J].Composite structures, 2023.

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