变形对谐振环型左手超材料传输性能的影响研究

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1、专业学位硕士学位论文变形对谐振环型左手超材料传输性能的影响研究作者姓名李鑫学位类别工程（车辆工程）硕士指导教师董焱章所在学院汽车工程学院论文提交日期2017年11月15日InfluenceStudyofTransmissionPerformanceontheResonantPatch-TypedLeft-HandedMetamaterialsFromtheDeformationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiXinSupervisor：D

2、r.DongYanzhangHubeiUniversityofAutomotiveTechnologyShiyan,China分类号：U465.6学校代号：10525学号：201511203湖北汽车工业学院硕士学位论文变形对谐振环型左手超材料传输性能的影响研究作者姓名：李鑫指导教师姓名、职称：董焱章讲师申请学位级别：工学硕士学科专业名称：车辆工程研究方向：车身轻量化与超材料设计论文提交日期：2017年11月15日论文答辩日期：2017年12月26日学位授予单位：湖北汽车工业学院学位授予日期：2018年1月8日答辩

3、委员会成员：主席：张胜兰委员：郝琪郭一鸣尹长城张小格摘要左手超材料应用于轻量化车身的智能感知电磁器件时，其本身由于承载要求和温度变化等因素会引发变形，这些变形不仅会影响超材料的微结构尺寸，还将导致超材料的组分材料属性发生改变，本文采用理论分析和实验测定相结合的方法，研究了变形对谐振环型左手超材料传输性能的影响。主要的研究内容如下：谐振环型左手超材料组分材料铜的电导率测量装置设计与改进。本文基于直流双臂电桥原理设计了测量铜电导率的滑块-滑槽式实验测试平台并加以制备组装，然后又依据实验测试过程中出现的尺寸标记精度不高

4、、夹持不稳和测量效率低下等问题改进了前述测试平台，对实验测试平台的核心装置——夹具及其附属件进行了完善。变形对铜电导率的影响模型建立及机理分析。本文制备了拉伸和扭转两种基本变形的同源纯铜测试试棒，借助滑块-滑槽式实验测试平台测定了变形前后铜的电导率，进而分别获得了拉伸和扭转两类变形对铜电导率的影响变化曲线。从影响曲线可知，铜电导率随着拉伸变形的增大而增大，且电导率的变化幅度趋于平缓，而铜电导率随着扭转变形的增大而减小，但电导率的变化幅度同样趋于平缓。然后基于影响变化曲线，分别拟合建立了铜电导率关于拉伸应变和扭转角

5、的幂函数式影响模型，随后通过金相实验，从固体能带理论分析和探讨了拉伸和扭转两类变形对铜电导率影响模型的内在机理，金相显微组织图表明，变形过程中的铜棒材料内部产生的晶格畸变和变形的累积效应是上述影响变化规律的主导因素。拉伸变形对谐振环型左手超材料电磁传输性能的影响分析。本文基于经典的谐振环型左手超材料理论，分析了轴向和横向两种拉伸变形对谐振环型左手超材料电磁传输带宽和衰减指标参数的影响，且给出了相应参数的灵敏度分析曲线。对比曲线显示，同样的拉伸变形条件下，左手超材料组分材料铜电导率受到的变形影响在阻尼因子和磁损耗因

6、子等传输衰减指标的变化中起主导作用，相比较而言，超材料微结构的几何尺寸变形影响则在传输带宽指标的变化中地位更突出。关键词：变形；铜电导率；影响模型；左手超材料；传输性能IAbstractThetransmissionperformanceforleft-handmetamaterialsisinfluencedbymicrostructureconfigurationsandthematerialdeformarioninengineeringrequirementsofloadbearingortemperat

7、urevariation.Inthisdissertation,theinfluenceoftransmissionperformanceontheresonatpatch-typedleft-handedmetamaterialsfromdeformationisanalysedthroughtheoreticalanalysisandexperimentaldetermination.Themaincontentsandconclusionsofthisdissertationareasfollows:The

8、thesisfirstfocusesonthedesignandimprovementofconductivitymeasuringdeviceforcopper.Firstly,basedontheprincipleofDCdoublearmedbridge,aslider-chutetestplatformformeasuringcopperconductivityi