電磁波和熱流傳播路徑的控制.pdf

1、通過(guò)控制電磁波和熱流在介質(zhì)中的傳播路徑，可以設(shè)計(jì)許多有潛在應(yīng)用前景的功能型斗篷，用于實(shí)現(xiàn)電磁隱身，電磁幻象，熱隱身，熱幻象和熱防護(hù)等效果。研究這些斗篷的形狀結(jié)構(gòu)，以及用于材料參數(shù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)變換，不僅能夠提高斗篷在工程應(yīng)用中的靈活性和實(shí)用性，還能擴(kuò)展斗篷理論上可以實(shí)現(xiàn)的功能和效果。
　　本文介紹了基于坐標(biāo)變換設(shè)計(jì)斗篷材料參數(shù)的原理，展示了確定電磁波傳播路徑的麥克斯韋方程組和熱流傳播路徑的熱傳導(dǎo)方程在坐標(biāo)變換前后具有形式不變性。

2、>　　采用具有一般材料參數(shù)的介質(zhì)，作為任意形狀電磁幻象斗篷包裹的物體，研究物體在斗篷作用下對(duì)外部電磁場(chǎng)的擾動(dòng)和幻象物體的相似度，以及電磁波頻率的變化對(duì)于斗篷效果的影響。結(jié)果表明入射電磁波的波長(zhǎng)與斗篷尺寸相當(dāng)或更大時(shí)，斗篷效果很好；而隨著波長(zhǎng)的減小，其效果就會(huì)減弱，甚至?xí)耆А?br>　　用非線性坐標(biāo)變換設(shè)計(jì)熱斗篷的材料參數(shù)，討論變換階數(shù)對(duì)于熱斗篷的熱隱身和熱防護(hù)效果的影響。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果和溫度數(shù)據(jù)的分析，再考慮到材料參數(shù)實(shí)現(xiàn)難度隨變

3、換階數(shù)的變化，可以得出結(jié)論，坐標(biāo)變換階數(shù)不宜選擇過(guò)大，在線性變換階數(shù)附近比較合適。
　　基于折疊坐標(biāo)變換和互補(bǔ)材料，提出一種可以實(shí)現(xiàn)外部物體熱隱身的熱斗篷，使用有限元仿真方法驗(yàn)證其熱隱身效果。進(jìn)而提出一種同時(shí)具有內(nèi)外屏蔽空間的熱斗篷，并證明熱流方向的改變不會(huì)對(duì)這兩種熱斗篷的熱隱身效果造成影響。
　　為了對(duì)處于持續(xù)熱流中的物體進(jìn)行熱防護(hù)，設(shè)計(jì)非閉合型熱防護(hù)斗篷。提出三套帶有可調(diào)系數(shù)的熱斗篷材料參數(shù)，分析和比較對(duì)應(yīng)的三種熱斗篷在