高取向性石墨烯/磁性粒子混合填充复合材料电磁特性的建模与设计
批准号:
61971346
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
赵雨辰
依托单位:
学科分类:
电磁场与波
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵雨辰
中文摘要
高取向性石墨烯/磁性粒子混合填充复合材料是目前吸波、电磁屏蔽材料研究的热点之一,但对其电磁特性的建模与设计仍然受困于理论研究的严重滞后。为此,本项目在“背景-粒子-网络”三层级理论框架下,拟:①提出一种高取向性石墨烯复合材料等效介电常数计算方法,通过修正“粒子”的非完美界面模型和构建“网络”的等效电路模型,以解决现有理论研究在单一填充条件下仍然存在的问题;②进而以此为基础,提出使用完美界面模型、进一步修正的非完美界面模型和混合等效电路模型来实现“背景-粒子-网络”的三层级理论建模,最终将理论研究扩展至高取向性石墨烯/磁性粒子混合填充的情况;③基于机器学习方法,挖掘等效电磁参数闭式表达式中的待定系数与本征材料、结构参数之间的隐含关系,以期服务于这些未知系数的高可信性估计,从而避免理论研究的可行性悖论;④在上述研究的基础上,实现对此类材料电磁特性的优化设计。研究成果将为实际工程提供理论指导。
英文摘要
The nanocomposite with aligned-graphene and magnetic particle hybrid fillers is one of the research hotspots in the field of electromagnetic wave absorbing/shielding materials. However, modeling and design of electromagnetic properties for this kind of nanocomposite is suffering from the serious lag of corresponding theoretical research. Hence, based on the three-level frame, i.e., the “background-particle-network” frame, this project is organized as follows. ①The effective permittivity of aligned-graphene composite is calculated by modifying the imperfect interface model of "particle" and constructing the equivalent circuit model of "network". ②The three-level theoretical modeling for nanocomposite with hybrid fillers is proposed by using the perfect interface model, the further modified imperfect interface model and the hybrid equivalent circuit model. ③The machine learning is applied to mine the underlying relationships between the intrinsic material and structure parameters and the unknown coefficients in the closed-form expressions of effective electromagnetic parameters. ④The proposed methods are used to optimize the electromagnetic properties for this kind of nanocomposite. This project can provide theoretical guidance for practical engineering.
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DOI:
10.1016/j.compositesb.2021.109132
发表时间:
2021-10
期刊:
Composites Part B-engineering
影响因子:
13.1
作者:
[Zeshun Zong;Fang Ren;Zhengzheng Guo;Zhenxia Lu;Yanling Jin;Yuchen Zhao;Penggang Ren]
通讯作者:
Zeshun Zong;Fang Ren;Zhengzheng Guo;Zhenxia Lu;Yanling Jin;Yuchen Zhao;Penggang Ren
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
西安理工大学学报
影响因子:
作者:
[赵雨辰, 郑家欢, 刘江凡, 宋忠国, 席晓莉]
通讯作者:
席晓莉
DOI:
10.1016/j.jallcom.2021.159270
发表时间:
2021-02
期刊:
Journal of Alloys and Compounds
影响因子:
6.2
作者:
[Li He;Xun Li;Ruochen Dai;Z. Zhong;Yuchen Zhao;Ying Yang]
通讯作者:
Li He;Xun Li;Ruochen Dai;Z. Zhong;Yuchen Zhao;Ying Yang
DOI:
10.1063/5.0068192
发表时间:
2021-11
期刊:
Journal of Applied Physics
影响因子:
3.2
作者:
[Fang Ren;Zhenxia Lu;Baiqiao Fu;Zhong Dai;Zhengzheng Guo;Yuchen Zhao;Yanling Jin;Zhengyan Chen-Zhengyan-C]
通讯作者:
Fang Ren;Zhenxia Lu;Baiqiao Fu;Zhong Dai;Zhengzheng Guo;Yuchen Zhao;Yanling Jin;Zhengyan Chen-Zhengyan-C
DOI:
10.1016/j.jallcom.2022.165088
发表时间:
2022
期刊:
Journal of Alloys and Compounds
影响因子:
6.2
作者:
[Li He, Xun Li, Yuchen Zhao, ZuTing Zhong, Jie Zhang, Ying Yang, Xiaoli Xi]
通讯作者:
Xiaoli Xi
共 6 条
涂覆多针状晶须吸收剂的蜂窝吸波结构等效电磁参数计算方法研究
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批准号:61501369
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2015
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负责人:赵雨辰
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依托单位:
国内基金
海外基金