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基于均匀化方法的木碳复合材料动态特性分析

作　者: 齐万智
导　师: 张延林
学　校: 东北林业大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: 均匀化方法木碳复合材料电磁屏蔽径向基网络
分类号: TB33
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着电子设备的设计高频化、数字化使之干扰密度极具增大,导致电子行业设备结构设计重心也转到有限空间的电磁环境技术研究,因此屏蔽技术研究与发展成为人们日益关注的重要课题。电磁屏蔽是通过屏蔽材料遏制外界电磁干扰的方法,从而降低能量的传送。复合材料同常规材料相比有许多优异的性能,应用领域非常广泛。本文对木碳复合材料进行设计,该复合材料具有单一材料所不能比拟的力学性能和屏蔽特性,所以文章针对木碳复合材料基于均匀化方法对屏蔽设计进行研究分析。本文对碳纤维与木纤维通过不同配比和不同混合方式下进行数据测试分析,根据不同工艺条件下研究材料均匀化分布对整体特性的影响,其中包括密度、内结合强度、静曲强度、弹性模量以及吸水膨胀率。根据材料的导电特性,应用均匀化方法建立复合材料微结构电磁特性数学解析模型,分析模型的可靠性和准确性,为电磁屏蔽设计提供依据。以样板碳纤维与木纤维的质量分数和实验温度作为输入变量,样板的表面电阻率、弹性模量、静曲强度作为输出量,建立径向基神经网络模型。并在MATLAB环境下,验证所建模型的有效性与可靠性。保证在实验生产过程中该材料具有高效质轻等优点,期望能够实现材料的最优设计的预期目标。通过本文的研究方法,把复合材料微观与宏观特性相结合,对具有周期性结构的复合材料结果进行验证,期望实现缩短材料的设计周期,节约成本,为材料的创新提供设计思路与科学指导。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题研究背景和意义  8-10
    1.1.1 课题来源  8
    1.1.2 课题的研究背景  8-9
    1.1.3 课题的研究意义  9-10
  1.2 木碳复合材料的研究现状  10-11
  1.3 木碳复合材料均匀化研究  11-12
  1.4 本文主要研究内容  12-14
2 均匀化方法的基本理论  14-21
  2.1 均匀化方法及其基本应用  14-16
  2.2 电磁屏蔽的理论基础  16-19
    2.2.1 电磁屏蔽概述  16-17
    2.2.2 电磁场理论  17-19
  2.3 复合材料电磁屏蔽特性的均匀化方法  19-20
  2.4 本章小结  20-21
3 木碳复合材料制备与性能测试  21-32
  3.1 引言  21
  3.2 实验方法  21-24
    3.2.1 主要实验仪器和设备  21-22
    3.2.2 主要原材料  22
    3.2.3 试验制板方法  22-24
  3.3 试样特性分析  24-31
    3.3.1 木碳复合材料的表电阻率测量方法、结果及分析  24-26
    3.3.2 材料各项物理力学性能测试及分析  26-31
  3.4 本章小结  31-32
4 木碳复合材料的均匀化方法电磁屏蔽分析  32-38
  4.1 引言  32
  4.2 理论指导  32-33
  4.3 木碳复合材料屏蔽性能测试  33-37
  4.4 本章小结  37-38
5 基于径向基网络的均匀化模型  38-48
  5.1 径向基神经网络  38-41
    5.1.1 径向基网络基本结构单元  38-39
    5.1.2 径向基网络原理  39-41
    5.1.3 径向基网络的算法实现流程  41
  5.2 基于径向基网络的复合材料均匀化模型建立  41-47
    5.2.1 数据归一化处理  41-42
    5.2.2 均匀化网络模型训练及仿真  42-47
  5.3 本章小结  47-48
结论  48-49
参考文献  49-52
攻读学位期间发表的学术论文  52-53
致谢  53-54

基于均匀化方法的木碳复合材料动态特性分析

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