准双曲面齿轮的仿真加工新方法(5)

3 5 波纹板吸波结构顶角变化对吸波性能的影响

透波面板和反射面板尺寸、材料电磁参数、网格划分和计算参数与3 2相同,仅改变波纹板顶角大小,考察顶角变化对RCS减缩作用的影响。因制造工艺要求,波纹板顶角不能太小,本文中计算的顶角分别为45 、60 和75 。RCS计算方法及数值模拟过程与3 2中的方法和过程相同。数值模拟结果如图9所示。

由图9可知,入射角小于10 时,顶角变化对波纹板结构RCS影响并不大。随着入射角的增大,小顶角波纹板结构的吸波性能的优越性便显示出来。如入射角为20 时,顶角为60 和45 的波纹板结构的RCS较之顶角为75 的结构的RCS减缩了0 94dB和3 75dB;入射角为40 时,顶角为60 和45 的波纹板结构的RCS较之顶角为75 的结构的RCS减缩值分别为0 86dB和5 39dB。由此可见,减小波纹板顶角可以提升其吸波性能,本文计算中当波纹板顶角为45 时对RCS减缩作用效果最好,吸波性能最佳。4 结论

(1)FDTD方法能有效的计算和分析隐身结构的RCS。

(2)垂直入射情况下夹芯结构RCS值较大。在飞行器设计中,为了减缩垂直入射的RCS值,飞行器外形常采用大后掠多面体。

(3)不同的入射角下蜂窝结构和波纹板结构可以有效的减缩目标的RCS,蜂窝结构孔径边长的减小、蜂窝高度的增加、波纹板顶角的减小都可以增强夹芯结构的吸波性能。

(4)蜂窝夹芯结构在X频段内吸波性能随频率变化而不同,但都能有效地减缩RCS,具有有效的吸收带宽。

(5)本文为结构型吸波材料的设计与计算,实验部分将在后期工作中完成,以验证本文中定量分析的合理性及正确性。

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JournalofComputationalPhysics,

(上接第1386页)3 结论

本文提出了一种基于齿坯离散化表示的准双曲面齿轮齿面加工过程仿真方法。该方法以模拟刀具按要求去除毛坯上多余的材料的加工过程为基础,

将原本复杂的曲面和曲面的求交问题简化为曲线和曲面的求交问题。与基于制造法造型的加工仿真方法相比,本文提出的方法不依赖于现有CAD软件平台,可直接、精确地获得齿面上各指定点的三坐标数据,且便于与复杂齿面主动设计程序以及齿面三坐标测量系统相结合,是一种获得齿面上离散点坐标数据的先进方法。该方法具有很强的通用性,可适用于各种机械式或CNC机床加工过程的仿真。

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