银包覆铁硅铬粉的制备与电磁屏蔽性能研究

[目的]针对海洋环境下电子设备的电磁屏蔽需求,开展高性能电磁屏蔽材料制备及性能研究。[方法]通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、四探针和振动样品磁强计对原始铁硅铬(FeSiCr)粉及银包覆改性后的FeSiCr@Ag的表面形貌、物相组成、电导率和铁磁性能进行分析,采用矢量网络分析仪对样品的S参数进行测试。借助盐雾试验箱模拟涂层在海洋环境下工作的腐蚀行为并对其宏观和微观形貌进行观察,同时使用电化学工作站监测涂层在质量分数为3.5%的氯化纳(NaCl)溶液中的腐蚀行为,并研究其腐蚀机理。[结果]结果表明：随着反应过程中硝酸银(AgNO₃)添加量的提高,镀银层致密完整。化学镀银后其电导率可达586.79 S/cm,X波段屏蔽效率高达80 dB。在湿热、高盐雾环境加速腐蚀96 h后,FeSiCr@Ag制备的树脂涂层表面无锈蚀现象。化学镀银前后的涂层自腐蚀电位分别为-0.4和-0.09 V,表明镀覆银层后腐蚀介质渗入涂层的速率减慢,缓蚀效果良好。[结论]包覆改性后的FeSiCr@Ag材料具有高效电磁屏蔽性能及良好的耐腐蚀性。     

舰船短波电磁环境仿真建模的工程应用研究

舰船短波电磁环境仿真建模是面向舰船短波大功率天线优化布局、电磁环境精确计算与数字表征、电磁环境计算机模拟的关键技术,要保证舰船电磁环境分布的仿真结果贴近工程实际,必须对舰船电磁环境仿真模型进行精确构建和算法适应性处理。本文针对舰船短波电磁环境分布特征,分析了影响舰船电磁环境仿真准确性的主要因素,结合计算机图形学、计算电磁学和电磁波理论对舰船电磁环境仿真建模的工程应用技术开展了研究,提出了适用于电大尺寸复杂平台电磁环境仿真的优化建模方法。结果表明,该建模方法能满足工程应用需求,与试验数据对比的平均误差小于3dB。     

一种舰船低频电磁干扰的整改方法与试验研究

为解决声呐系统的低频电磁干扰故障,基于电磁干扰三要素中的辐射耦合路径,提出了一种采用坡莫合金与波纹管相结合的电磁屏蔽整改方法。首先分析了电磁干扰的形成机制以及舰船平台上的常见类型,采用对比试验与电磁环境测试,掌握了此次电磁干扰的耦合路径;通过电磁屏蔽试验以及试验改进,验证了整改方法的可行性。在舰船上实施改进的整改方法,测试结果证明了该方法的有效性,解决了声呐系统的低频电磁干扰故障。     

石墨烯材料在舰船强电磁防护技术中的应用

[目的]针对复杂海洋战场环境下舰船电子信息系统面临的强电磁武器攻击威胁,介绍基于石墨烯材料的新型强电磁防护技术。[方法]首先分析石墨烯独特的光电特性以及可调谐性能;然后综述近年来石墨烯光电器件的研究进展,并介绍本课题组在石墨烯太赫兹调制器和石墨烯光子晶体等领域的研究成果;最后综述石墨烯及其复合物在吸波材料领域的研究现状。[结果]研究结果表明,将石墨烯材料及其光电器件用于强电磁武器防护以及舰船雷达隐身技术具有一定可行性。[结论]该研究对于提高舰船电子信息系统的电磁兼容性和生存能力、保障打赢信息化条件下的海洋战争有着重要意义。     

某型舰载机碳纤维复合材料电源机箱及其核电磁脉冲防护性能

[目的]针对某型舰载机电源机箱减重和核电磁脉冲(HEMP)防护的设计需求,采用基于碳纤维复合材料化的机箱结构设计,并利用热压罐成型工艺制备复合材料电源机箱.[方法]利用CST仿真软件进行机箱复合材料的防护性能仿真和设计评估;选择镀镍碳纤维和延展金属网作为电磁增强材料,同时配合层间电磁增强和缝隙、搭接等部位的电连接设计;...     

舰船进气格栅隐身性分析及灵敏度计算

[目的]舰船进气格栅的几何参数众多,对所有几何参数开展雷达波隐身性优化的计算成本过大,为此,需掌握格栅雷达散射截面(RCS)灵敏度较大的几何参数序列。[方法]以某典型舰船进气格栅为研究对象,开展进气格栅参数化建模、电磁散射计算参数设定和计算方法研究,利用中心有限差分方法计算各几何参数对屏蔽效率的灵敏度。[结果]获取了各几何参数下的雷达波散射特性变化规律和进气格栅隐身优化的几何参数序列,验证了构建的舰船进气格栅隐身性分析及灵敏度计算方法的合理性和可行性。[结论]分析计算结果可应用于舰船进气格栅的雷达波隐身优化设计中。     

计及风浪环境影响的水面舰船作战能力评估方法北大核心CSCD

[目的]为在水面舰船作战能力评估中计入海洋风浪环境影响,[方法]在分析风浪环境对水面舰船平台航行性能和武器系统使用影响的基础上,分别建立水面舰船综合作战能力评估指标体系和水面舰船风浪环境适应性评估指标体系,提出基于多属性效用理论和层次分析法(AHP)建立计及风浪环境影响的水面舰船作战能力综合评估方法,并选取国外某驱逐舰为典型算例进行验证。[结果]结果表明,在5级海况下计及风浪环境影响时该舰的综合作战能力约为静水中(0级海况)作战能力的81.5%,量化评估结果与专家定性评估结果趋势一致。[结论]该方法可以较合理地量化评估考虑风浪环境影响的水面舰船综合作战能力,为水面舰船型号论证与研制工作提供技术支持。     

计及风浪环境影响的水面舰船作战能力评估方法

[目的]为在水面舰船作战能力评估中计入海洋风浪环境影响,[方法]在分析风浪环境对水面舰船平台航行性能和武器系统使用影响的基础上,分别建立水面舰船综合作战能力评估指标体系和水面舰船风浪环境适应性评估指标体系,提出基于多属性效用理论和层次分析法(AHP)建立计及风浪环境影响的水面舰船作战能力综合评估方法,并选取国外某驱逐舰为典型算例进行验证。[结果]结果表明,在5级海况下计及风浪环境影响时该舰的综合作战能力约为静水中(0级海况)作战能力的81.5%,量化评估结果与专家定性评估结果趋势一致。[结论]该方法可以较合理地量化评估考虑风浪环境影响的水面舰船综合作战能力,为水面舰船型号论证与研制工作提供技术支持。     

铅硼聚乙烯复合屏蔽材料成分配比优化设计

针对舰船核动力装置辐射场特点及辐射防护需求,开展铅硼聚乙烯复合屏蔽材料成分配比的优化设计。通过采用遗传算法结合蒙特卡罗方法,并考虑屏蔽材料的屏蔽性能、力学性能、热性能以及耐辐照性能等因素,最终设计出铅硼聚乙烯复合屏蔽材料的优化成分配比,并对设计结果进行样品试制以及各项性能的理论与试验考核。屏蔽性能模拟结果显示,优化设计具有最佳的总当量剂量减弱系数,且与试验测量值一致,说明该设计与计算模型的合理性。其他性能检测结果表明,试制出的样品具有较好的力学拉伸强度、热稳定性及耐辐照能力等,说明该样品理论设计及工艺的可靠性。总之,优化设计出的铅硼聚乙烯复合屏蔽材料能够满足舰船核动力装置等移动核设施辐射防护的使用要求。     

实际海浪环境中舰船大尺度模型试验研究进展

目前对舰船总体性能的研究主要是依靠数值计算、水池模型试验、实际海浪环境大尺度模型试验以及实船海试等方法,以上各种方法均有一定的适用范围。实际海浪环境中舰船大尺度模型试验技术是采用适当缩尺比的自航船模在自然水域环境中进行的试验,可以研究舰船在开阔海域自由航行状态下的各项航行性能。分析各种舰船总体性能研究方法的优缺点,针对目前舰船总体性能理论与试验研究存在的问题分析开展舰船大尺度模型海上试验研究的必要性,综述国内外大尺度模型试验技术的发展现状,最后针对该试验技术中的关键技术及热点问题进行总结与展望。     

实际海浪环境中舰船大尺度模型试验研究进展

目前对舰船总体性能的研究主要是依靠数值计算、水池模型试验、实际海浪环境大尺度模型试验以及实船海试等方法,以上各种方法均有一定的适用范围.实际海浪环境中舰船大尺度模型试验技术是采用适当缩尺比的自航船模在自然水域环境中进行的试验,可以研究舰船在开阔海域自由航行状态下的各项航行性能.分析各种舰船总体性能研究方法的优缺点,针对目前舰船总体性能理论与试验研究存在的问题分析开展舰船大尺度模型海上试验研究的必要性,综述国内外大尺度模型试验技术的发展现状,最后针对该试验技术中的关键技术及热点问题进行总结与展望.     

直升机雷电间接效应及耦合机理仿真北大核心CSCD

[目的]雷电电磁效应与耦合特性是直升机电子电气设备雷电防护设计的重要分析依据。[方法]依据SAE-ARP5412和SAE-ARP5416标准规定的试验波形与方法,在基于传输线矩阵法(TLM)的CST线缆工作室中对典型雷击模式下直升机内外电磁环境和电缆耦合电平的影响因素以及规律进行研究。[结果]结果表明:雷击电磁场的建立是一个迅速变化的过程,并随时间、空间、结构呈现复杂变化;雷电耦合机制是雷电流再分布的阻性耦合以及机体缝隙共振耦合的相互作用,并且其与频率有很强的依赖关系;电缆感应电平会受到飞机蒙皮电阻、雷电流波形参数以及电缆屏蔽层阻抗等因素的影响。[结论]所做研究揭示了雷电电磁耦合机理及电缆雷电电磁感应的相关影响规律,为航空器电缆敷设和雷电电磁环境防护提供了依据和支撑。     

热喷涂金属涂层与舰船应用前景

由于舰船服役的特殊环境,导致舰船装备运行故障频繁、服役寿命缩短并且维护成本增大。对比、分析了电弧喷涂、超音速火焰喷涂和等离子喷涂3种热喷涂金属涂层技术的优点和缺点,指出超音速火焰喷涂金属涂层技术适用于舰船建造阶段的大面积喷涂。在此基础上,阐述了影响金属涂层耐蚀性、附着力、孔隙率的因素,介绍了目前金属涂层在舰船上的应用状况。最后,结合舰船对金属涂层的要求,提出了开展满足大面积喷涂施工的超音速火焰喷涂装备技术集成研究的必要性和工作内容,着重强调了采用封闭再处理技术可有效降低金属涂层孔隙率,进一步提高金属涂层在工况中的环境适应性,以满足金属涂层在舰船上大规模应用的要求。     

新型舰船体防腐蚀涂层通过鉴定

新型舰船体防腐蚀涂层通过鉴定 　　近日,一种新型舰船船体防腐蚀涂层通过了由中船集团和中船重工集团公司联合组织的技术鉴定。由七二五所和第十一研究所联合研制的新型舰船船体防腐蚀涂料体系,由高防腐性底漆水溶性无机硅酸锌涂料和特种有机富锌漆、配套的屏蔽型中间层漆和特种性能面漆组成。该涂料体系配套合理,水溶性无机硅酸锌涂料,突破了快速固化技术;有机富锌底漆采用锌片浆,成功地解决了电化学防腐和屏蔽复合保护;面漆解决了湿反向率低的选材问题,具有较好的特种光学特性。该新型涂料填补了我国舰艇水线以上船体特种光学性能配套涂料体系的空白,属国内首创,达到了90年代国际同类产品的先进水平。 　　采用新型舰船船体防腐蚀涂料可大大减少艇体的涂装维修次数,节省维修工时和材料费用,具有明显的经济效益和社会效益。同时,该材料体系中的高性能防腐蚀底漆和中间层配套涂料具有优良的防腐蚀性能和物理机械性能,可广泛用作各类船舶、海洋工程、港口机械等结构的保护涂料,可在防腐工程中发挥用武之地。     

DB SF-6101涂覆电性能研究

介绍了三防涂料DB SF-6101配制方法和涂覆工艺.经湿热、盐雾、霉菌环境试验,测量的涂覆DB SF-6101印制电路板绝缘、耐压和特性阻抗数据表明,该涂料具有很强的防护作用,能保持电路板良好的电性能.分析研究了三防涂层与电路板电性能的关系,提出了提高性能指标的方法.     

舰船电磁兼容性评估指标体系及评估应用研究

舰船上装备大量的电子信息系统和武器,电磁环境十分复杂,舰船电磁兼容问题十分突出。研究建立舰船电磁兼容性评估指标体系,开展舰船电磁兼容性量化评估,对提高舰船电磁兼容性,充分发挥其作战性能具有重要意义。本文在分析国内外舰船电磁兼容性评估指标的基础上,研究建立了包含五大类19项指标的舰船电磁兼容性评估指标体系,运用提出的多层次加权求和综合方法对舰船电磁兼容性进行计算和验证,对舰船电磁兼容性能进行量化评估,为准确掌握舰船电磁兼容性状态提供技术支持。     

邻近雷击电场环境模拟装置的设计与实现

[目的]雷电对空阔海域上的舰船危害极大,特别是随着电子、电气设备及封闭式集成桅杆的大量应用,舰船雷电间接效应日趋严重。为了有效开展舰载电子、电气设备的雷电间接效应试验,[方法]基于Marx发生器原理,设计并实现一种邻近雷击电场环境模拟装置。该装置利用可调单球隙实现冲击高压的峰值截断,通过高压极板与导电地平面建立邻近雷击电场模拟环境。[结果]试验结果表明,该装置截断时间小于2μs,跌落时间小于0.09μs,能够产生符合GJB 1389A-2005要求的脉冲电场环境。[结论]模拟装置可为依据GJB 8848-2016开展系统电子、电气设备的邻近雷击间接效应研究提供设备支持。     

舰船建造质量量化评价方法

[目的]对舰船建造质量进行准确评价是装备实现既定任务目标的保障。由于舰船建造样本量小、加工类型多样、工艺路线非标准化,长期以来,对于舰船建造质量的研究缺乏数据信息的支撑,通常以定性分析为主。为实现对舰船建造质量的量化评价和有效控制,[方法]针对建造工艺故障的随机性和不确定性,在以功能为导向的质量控制(FOQC)方法提出的工艺—质量参数模型基础上,基于模糊数学理论集成专家评分方法,将顺序关联、串联、混联工艺可靠度计算模型与模糊评分方法结合,提出舰船建造质量定量评价流程和工艺可靠度模糊计算方法。[结果]以某型号舰船轴系齿轮箱安装建造为实例进行计算,验证了方法的可用性和有效性。[结论]计算结果可为关键质量检验点设置及关键工艺控制优化提供参考。     

转弯航行舰船开尔文尾迹散射特征研究北大核心CSCD

[目的]旨在研究转弯航行状态下舰船产生的开尔文尾迹及其电磁散射特征,为舰船非线性尾迹检测和识别提供理论支撑。[方法]基于已有的开尔文尾迹建模方法和坐标变换,根据转弯航行方向,获得转弯航行舰船产生的开尔文尾迹。利用半确定性面元散射模型(SDFSM)对转弯航行舰船产生的弧形开尔文尾迹进行雷达电磁散射特性仿真分析,计算对比海背景下直线航行舰船开尔文尾迹和转弯航行舰船开尔文尾迹在不同船速及航行角度条件下的面元散射系数分布。[结果]转弯航行舰船开尔文尾迹各成分波在几何模型上存在与直行尾迹不同的几何特征,复合直行开尔文尾迹及转弯航行开尔文尾迹不同成分波在垂直接收-垂直发射(VV)极化条件下的面元散射系数分布图中不同区域表现出具有显著差异的散射特征。[结论]开尔文尾迹散射系数分布图的亮暗度和尾迹不同成分波的波矢量方向与雷达视向的相对关系密切相关。研究结果可为舰船信息感知和探测识别以及隐身等应用提供理论依据。     

基于交流阻抗技术的涂层性能评价方法

[目的]船舶表面使用涂层涂覆是常见的船舶防腐方法,涂层防腐性能的好坏直接反映船舶表面的腐蚀程度。尽管涂层涂覆作为船舶上有效的防腐技术已经应用了几十年,但始终缺少对涂层防腐性能进行快速有效检测的方法。[方法]通过建立合理的涂层体系等效电路模型,采用交流阻抗检测技术对试验涂层进行盐雾老化和紫外老化涂层性能试验,并利用Matlab数据处理软件对试验结果进行计算分析。[结果]从而得出涂层体系中各等效元件的参数来评估涂层的性能,并制定涂层老化失效电化学评定标准。[结论]盐雾老化和紫外老化涂层性能实验结果表明,基于交流阻抗技术及相应的电化学评价参数能够快速准确地对涂层性能进行综合评价。