[發(fā)明專利]一種用于顆粒狀材料本征電磁參數(shù)的提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410548644.4
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104318096A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲兆明;王慶國;程二威;賈銳;姜林;王小亮;官建國;雷憶三;范麗思;周星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍械工程學(xué)院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01N27/00
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 徐瑞豐;董金國

1.一種用于顆粒狀材料本征電磁參數(shù)的提取方法，其特征在于：根據(jù)測試出的顆粒狀材料隨機(jī)分布于基體材料內(nèi)形成的復(fù)合材料的等效電磁參數(shù)，進(jìn)而應(yīng)用數(shù)值方法提取出顆粒狀材料的本征電磁參數(shù)，具體方法步驟如下：

步驟1：根據(jù)顆粒狀材料的面徑比????????????????????????????????????????????????，求得顆粒狀材料的軸向退磁因子S_T和徑向退磁因子S_L：?

所述復(fù)合材料為顆粒狀材料隨機(jī)分布于基體材料內(nèi)形成的，利用旋轉(zhuǎn)橢球體來表示顆粒狀材料，令,和分別為橢球體的半軸長，假設(shè)，則顆粒狀材料的面徑比為，根據(jù)如下公式（1）~（2）計(jì)算出顆粒狀材料的軸向退磁因子S_T和徑向退磁因子S_L：

?（1）

???????????????????????????（2）

其中，當(dāng)顆粒狀材料為片形時，選擇公式（1）中時對應(yīng)的公式計(jì)算出顆粒狀材料的軸向退磁因子S_T和徑向退磁因子S_L；

當(dāng)顆粒狀材料為纖維形時，選擇公式（1）中時對應(yīng)的公式計(jì)算出顆粒狀材料的軸向退磁因子S_T和徑向退磁因子S_L；

當(dāng)顆粒狀材料為球形時，選擇公式（2）計(jì)算出顆粒狀材料的軸向退磁因子S_T和徑向退磁因子S_L，即；

步驟2：根據(jù)顆粒狀材料的軸向退磁因子S_T和徑向退磁因子S_L，求得軸向混合因子和徑向混合因子：?

所述軸向混合因子和徑向混合因子按如下公式（3）~（4）計(jì)算：

???????????????（3）?

???????????????（4）

其中，為基體材料的電磁參數(shù)，基體材料的電磁參數(shù)可查表得到；?

為顆粒狀材料的軸向退磁因子；

為顆粒狀材料的徑向退磁因子；

為復(fù)合材料中顆粒狀材料的質(zhì)量百分比，通常稱為復(fù)合材料的填充濃度，所述復(fù)合材料由顆粒狀材料與基體材料混合而成；?

為顆粒狀材料的本征軸向電磁參數(shù)；

為顆粒狀材料的本征徑向電磁參數(shù)；

所述復(fù)合材料的填充濃度小于顆粒狀材料的滲流閾值；

步驟3：根據(jù)上述公式（3）~（4），將軸向混合因子和徑向混合因子帶入如下公式（5）：

??????????（5）

其中，D_eff為復(fù)合材料的等效電磁參數(shù)，可由測試得到；?

為基體材料的電磁參數(shù)，基體材料的電磁參數(shù)可查表得到；?

?為軸向混合因子；?

為徑向混合因子；?

a.當(dāng)顆粒狀材料為各向同性材料時，即=時，通過將上述公式（3）~（4）代入如下公式（5）求得各向同性顆粒狀材料的本征軸向電磁參數(shù)和本征徑向電磁參數(shù)；

b.當(dāng)顆粒狀材料為各向異性材料時，即≠時，通過構(gòu)造如下方程組（6）并將上述公式（3）~（4）代入所述方程組（6）求得各向異性顆粒狀材料的本征軸向電磁參數(shù)和本征徑向電磁參數(shù)：

????????????（6）

其中，?為復(fù)合材料的填充濃度為時的等效電磁參數(shù)；

為復(fù)合材料的填充濃度為時的等效電磁參數(shù)；

根據(jù)公式（3）~（4）可知，?；

；

；

。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于顆粒狀材料本征電磁參數(shù)的提取方法，其特征在于：所述電磁參數(shù)包括介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。