عنوان پایان‌نامه
پراکندگی از یک جسم دو بعدی کامپوزیت فیبرو کربن با استفاده از FDTD و مدل لایه ی معادل
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-میدان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2264;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58437
- تاریخ دفاع
- ۲۱ مرداد ۱۳۹۲
- دانشجو
- کاوه شاهوردی
- استاد راهنما
- مجتبی دهملائیان
- چکیده
- در این پروژه به بررسی پراکندگی از یک جسم دو بعدی ساخته شده از کامپوزیت فیبر کربن با استفاده از روش های FDTD و مدل لایه ی معادل می پردازیم. این لایه کامپوزیت می تواند دارای سطحی غیر تخت باشد. از کاربردهای اصلی این روش می توان به تحلیل سریع در بررسی و طراحی ساختار های متناوب یا فراماده ها اشاره کرد. بررسی پراکندگی از یک ساختار نسبتا بزرگ ساخته شده از ماده کامپوزیت با روش های عددی رایج همچون روش تفاضل محدود حوزه زمان یا روش اجزاء محدود می تواند بسیار زمان گیر و از نظر محاسباتی حجیم باشد. از طرفی ارائه ی مدل های لایه ی معادل برای ساختار های مواد کامپوزیتی به همراه استفاده از روش نور فیزیکی به ویژه در ساختار هایی که دارای شکلی غیر تخت و منحنی می باشند، می تواند به طور قابل ملاحظه ای زمان لازم را برای محاسبه ی میدان های پراکنده شده کاهش دهد و از این رو می تواند در طراحی ساختار های کامپوزیت بسیار مفید باشد. در این پروژه با استفاده از یک روش تحلیلی شبه الکترواستاتیک مدل های معادلی برای لایه هایی با ساختار متناوب ارائه دهیم، این مدل سازی بر اساس تحلیل ساختار خازنی صورت می گیرد. روش ها ی ارائه شده باید همزمان با داشتن دقت قابل قبول، از نظر زمان محاسبه بهینه عمل کنند. مزیت تحلیلی بودن این روش آن است که در مسائل معکوس و بهینه سازی می تواند استفاده بهینه شود. میزان کارایی این روش را برای چندین لایه ی کامپوزیت با سطح مقطع دایروی و پارامترهایی در محدوده ی پارامترهای اسمی مواد کامپوزیت مورد بررسی قرار داده و دقت روش پیشنهاد شده را ارزیابی می کنیم. در ادامه محدوه ی پارامتر های ساختار لایه کامپوزیت که برای داشتن جواب هایی با خطای نسبی کمتر از 10 درصد مورد نیاز است را تعیین می کنیم. در انتها نیز برخی پیشنهادات برای کار های آتی در این حوزه را مطرح می کنیم.
- Abstract
- In this thesis, electromagnetic scattering of a 2-D object made of a carbon-fiber composite layer is studid using 1)FDTD and 2)equivalent-layer model and PO. Applications of equivalent-layer method include analysis and design of priodic layers with arbitary curvatures. Finding the scattering from a large object made of composite layer with full-wave numerical methods such as FDTD or FEM requires extensive computations and can be very time consuming. However using PO and equivalent-layer model for the composite layer can reduce the time required for computing the scattering of a composite object considerably specially for curved structures. In this project we first model the composite layer using quasi-electrostatic analysis for periodic structures. The proposed method has good precision and at the same time is timely efficient. We study several composite layer structures with typical parameters of composite materials and examin the accuracy of this method. At the end the region of valdity is determined and some projects are suggested for future works.
