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题名基于EMA3D的民用飞机复合材料雷击电流分析
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作者
胡昊
冯蕴雯
陈俊宇
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机构
西北工业大学航空学院
飞行器基础布局全国重点实验室
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出处
《航空工程进展》
2026年第1期182-191,210,共11页
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基金
国家自然科学基金(51875465)。
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文摘
复合材料具有各向异性低电导率的特性,现阶段大多数飞机雷击电流仿真侧重于对金属材料的研究,致使复合材料飞机雷击后整机表面电流密度分布和瞬态电流传导无法得到有效表征。为保障民用飞机复合材料雷电防护设计和分析的有效性,将铺层及纤维含量等影响下的各向异性电导率矩阵引入三维时域有限差分法,分析复合材料雷击电流传导原理,并基于EMA3D仿真软件开展雷击电流分析;以某型等效复合材料蒙皮的民用飞机为对象进行多注入路径下的仿真验证,无防护措施下的结果表明:在击入点的局部区域以及机翼前后缘等尖锐部位的电流密度较大,并出现电流集中现象;自机鼻击入时电流优先沿着机身轴线方向传导,自机翼击入时电流优先沿着机翼前后缘的展向方向传导;复合材料飞机的瞬态电流较金属材料飞机存在传导滞后性。
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关键词
ema3d
复合材料
民用飞机
雷击电流
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Keywords
ema3d
composite materials
civil aircraft
lightning current
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分类号
V25
[一般工业技术—材料科学与工程]
V244.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名基于EMA3D的机载设备闪电电磁环境分析
被引量：4
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作者
张铁纯
吴金香
齐亮
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机构
中国民航大学民用航空器适航审定技术与管理研究中心
中国民航大学自动化学院
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出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期1350-1354,共5页
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基金
民机机载设备电磁环境适航验证方法研究(ZXH2009A001)
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文摘
闪电与飞机相互作用,在机载电缆束上产生电压和电流,这些电压和电流可能会导致关键电子设备损坏或出现故障,因此危害飞行安全。随着飞机材料和机载关键电子电气设备的不断改进和提高,航空工业界越来越关注飞机的闪电电磁环境对机载设备及飞机系统的影响。EMA3D可全面分析飞机遭遇闪电袭击后,其内外部电磁场分布情况,估算闪电对飞机里的线缆系统的间接效应。主要论述某机载设备的闪电电磁环境和EMA3D电磁仿真软件的功能,最后应用此软件分析飞机某机载设备周围的电场和磁场以及其连接线缆上的感应电流。
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关键词
飞机
闪电
电磁环境
ema3d
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Keywords
aircraft
lightning
electromagnetic environment
ema3d
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于EMA3D的民机闪电间接效应仿真
被引量：2
- 3
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作者
阎芳
段兴旺
赵聪
马振洋
史春蕾
左晶
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机构
中国民航大学适航学院
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出处
《中国民航大学学报》
CAS
2020年第5期46-49,59,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(61601468)。
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文摘
以A320为研究对象,利用双指数函数建立仿真模型。通过比较表电流密度和电磁场分布,研究不同闪电路径下机身某处的电场衰减情况及电场传输函数。仿真结果表明:表电流密度分布与闪电路径有关;电场分布与闪电路径有关且主要分布在曲率半径小的部位,而磁场分布与表电流密度分布基本一致;1.8MHz附近电场响应最大。
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关键词
民机
闪电间接效应
表电流密度
ema3d
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Keywords
civil aircraft
indirect lightning effects
surface current density
ema3d
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分类号
V244.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名直升机电子设备舱瞬态雷电感应磁场特性
被引量：10
- 4
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作者
仇善良
段泽民
司晓亮
李志宝
张松
王瀚林
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机构
强电磁环境防护技术航空科技重点实验室
飞机雷电防护安徽省重点实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1409-1419,共11页
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文摘
飞机雷电电磁效应特性和耦合规律是飞机雷电间接效应防护设计和分析的重要依据。为此,通过采用电磁仿真和雷电实验相结合的方法,对某型直升机电子设备舱雷电感应磁场分布特性和变化规律进行了研究,探讨了设备舱主要雷电电磁耦合机制和效应参数,并比较、剖析了仿真和实验结果的差异。结果表明:不考虑缝隙耦合,设备舱雷电感应磁场呈周壁强、中部弱的空间分布规律,磁场矢量呈磁力线从设备舱侧壁穿透并扩散进入的分布形态,且强度朝内急速衰减降低;电阻降低能显著加强电流重新分布效应,加速并加强电流和磁场分布和扩散;在约2 m?蒙皮电阻设置下,当遭受雷电流分量A雷击时,设备舱内壁感应磁场高达25 mT,但在100~200 mm范围急速降至6 mT以下,中部磁场降至约2~4 mT;蒙皮由铝合金设为碳纤维,设备舱重新分布时间常数由7 ms加快至7μs,1 MHz的磁场扩散强度增加超过1个量级;设备舱缝隙耦合的共振频率在100 MHz以上,未能观察到振荡波形结构,共振作用并不显著。对比实验,仿真可较好复现窗口区的磁场分布形态和约2~15 mT的磁场量值,但尚需谨慎处理较次要的耦合效应以提高精度。
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关键词
电子设备舱
雷电间接效应
雷电感应磁场
雷电电磁仿真
直升机
ema3d
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Keywords
electronic equipment cabin
lightning indirect effect
lightning induced magnetic field
lightning electro- magnetic simulation
helicopter
ema3d
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分类号
V275.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名某系留气球的雷电电磁仿真
被引量：3
- 5
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作者
刘涛
张红卫
司晓亮
仇善良
李志宝
段泽民
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机构
空军军械通用装备军事代表室
中航工业特种飞行器研究所
中航工业合肥航太电物理技术有限公司
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出处
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2015年第5期35-40,共6页
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文摘
对某系留气球的瞬态雷电电磁环境及其球载雷达电子设备的雷电感应特性进行了电磁仿真研究。应用EMA3D电磁仿真软件及针对几种典型避雷索雷击附着方式,仿真分析了该系留气球的主要雷电电磁场分布演化特性和规律,并研究了相关典型球载设备互联电缆的雷电瞬态电磁响应特性,获得了典型雷电间接效应数据。从仿真结果看,搭载于气球副气囊挂架上的电子设备处的瞬态雷电磁感应强度达到了10 Gs(1Gs10-4T)左右,变化率约5 Gs/μs左右。挂架上各典型屏蔽电缆的屏蔽层雷电感应电流则在1~100 A之间不等,但各电缆的感应电流其波形模式却较为单一。比较于飞机雷电防护标准-RTCA DO-160F标准,球载电缆其特征雷电响应波形模式为少,且波形特征时间参数有一定差别。分析表明,对开展球载电子设备防护设计和试验而言,直接采用飞机雷电防护标准可能并不完全合适,应进行恰当的波形修订和裁剪。
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关键词
雷电电磁仿真
系留气球
雷电间接效应防护
ema3d仿真软件
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Keywords
lightning electromagnetic simulation
tethered balloon
lightning indirect effect protection
ema3d simulation software
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分类号
V273
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V321.227
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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