多层复合雷达隐身材料的优化设计开题报告

1. 研究目的与意义

文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）

大气层、地球具有分层介质结构。光子晶体是一种新型的光学材料，其构成也是多层的。对平面电磁波在多层介质中的传播特性的分析与研究，在通讯、勘探、遥感、军事、新材料等诸多领域有广泛的实用价值。在未来战争中，先进的雷达隐身技术对各种军用飞机、导弹、舰艇和坦克等目标构成了致命的威胁，相应的对雷达吸波材料的性能提出了更高的要求，只适合一两个相应频段的吸波材料将失去实际意义，多波段高性能吸波材料是今后的研究发展方向。传统的吸波材料，如铁氧体等由于在密度、吸收频段等方面的原因，很难满足隐身材料“薄、轻、宽、强”的要求，新型吸波材料的研究是必然的趋势。多层复合雷达隐身材料与早期的雷达吸波涂层相比，不仅具有吸波与承载双重功能外，还有其他明显特点。有利于拓宽吸波频带，因此有逐步取代吸波涂层的趋势。吸波复合材料正经历由玻璃纤维增强到碳纤维及其混杂纤维增强、由热固性树脂到热塑性树脂、由次承力件到主承力件的发展过程。随着先进复合材料在飞行器上应用的扩大， 采用隐身复合材料已成为新一代军用飞行器材料的重要发展方向。隐身材料技术主要是在武器表面涂敷电磁波吸收材料，尽可能地采用透波-吸波复合结构材料代替金属构成武器外形结构。吸波材料的种类主要有两种类型，即磁损耗型和电损耗型。磁损耗型材料通过磁滞损耗、畴壁共振以及后效损耗等机制吸收、衰减电磁波，材料的复磁导率对吸波效率起主要作用。电损耗型材料是通过与电场的相互作用进行吸收电磁波，材料的介电常数在吸波效率中起主导作用。单一组分的吸波材料一般只具有电损或磁损一种机制，很难集两种功能于一体，无法满足实际应用的要求。因此，使用双层或多层吸波材料将具有单一电损或磁损功能的吸波材料复合在一起，提高吸波性能。

2. 研究内容和问题

研究内容

3. 设计方案和技术路线

1. 阅读相关文献和参考资料，学习相关的研究背景;
2. 学习多层材料微波反射的电磁学理论和计算方法，计算多层吸波材料的吸收率或雷达散射截面。

   使用优化算法进行逆向设计，建立多层材料的优化设计模型。

4. 研究的条件和基础

1. 本课题的指导者对本课题内容比较熟悉，可以进行有效的指导；
2. 本课题的完成者为光电信息科学与工程专业学生，具备了一定的数理基础，有一定的计算机编程能力；
3. 学校图书馆和校园网有比较丰富的图书资料