微波吸收蜂窝夹层结构的电磁损伤耐受性的快速评估

《COMPOSITES SCIENCE AND TECHNOLOGY》：Rapid evaluation of electromagnetic damage tolerance for microwave-absorbing honeycomb sandwich structures

　　

冯志成|宋一凡|赵宇博|郭晨伟|宣善勇|杜建斌|姚学峰

摘要

本文提出了一种用于快速评估低速冲击损伤后微波吸收蜂窝夹层结构阻抗失配及电磁损伤容忍度（EDT）的方法。通过实验和仿真研究了冲击引起的损伤形态，并将损伤几何特征与反射系数和阻抗失配的频率依赖性变化联系起来。为了实现快速且易于解释的评估，建立了一个基于物理原理的神经网络，该网络能够直接根据频率和无量纲损伤参数预测阻抗失配情况。随后定义了电磁损伤容忍度标准，该标准基于归一化阻抗响应与完好状态之间的偏差，在频率-损伤参数空间中将损伤状态划分为在容忍范围内和超出容忍范围两类，从而直观显示了频率依赖性的损伤敏感性，并为维修决策提供了支持。此外，还推导出了阻抗失配的显式解析表达式，为快速评估提供了另一种封闭形式的计算方法。所提出的方法为冲击损伤后的微波吸收复合结构的电磁损伤容忍度评估提供了一种高效且可扩展的途径。