项目持有方:哈尔滨工程大学
项目简介
奇异几何变换关系可将虚拟空间中的几何点映射为物理空间中的隐藏区域,据此设计的隐身斗篷不可避免地会出现参数奇异性问题,给实际制备和应用代来不小的挑战。本项目基于能流绕射思想,提出预设路径法设计热流和声隐身装置。对于给定材料参数分布的线弹性介质,声波或弹性波在其中的传播轨迹是唯一确定的,反之却不成立,因为几何轨迹并未包含波动传播的全部物理信息。基于这一想法,本项目利用哈密顿运动方程逆向求解满足预定传播轨迹的材料参数分布,以此解决因奇异几何映射关系导致的隐身斗篷材料参数奇异性问题。本项目以热流、反平面剪切波(2d)和声波(3d)为例分别设计了圆柱形和球形隐身斗篷。理论分析表明,只考虑程函方程时,存在无穷多组材料参数组合能够满足预定的传播轨迹,据此设计了一类非奇异的程函斗篷,考虑输运方程后,程函斗篷将蜕化为具有完美隐身性能的变换斗篷。仿真结果显示,程函斗篷能够精确地控制热流和波动的传播轨迹,具有十分优异的隐身性能。这一结果表明程函斗篷在隐身性能和参数简易性上取得了良好的平衡。
项目成熟情况
技术成熟。
应用范围
航天飞行器、发动机和集成电路中的热问题越来越突出,各种新型热防护技术以及具有特殊热传输效应的新型工具亟待科研工作者们探索发现。随着热流隐身技术的提出和迅速发展,研究热流传输路径的调控问题,不仅是解决上述实际应用问题的新途径,也是目前国际科研问题中的前沿领域。
经过数百年的持续发展,声波和弹性波领域已经形成了各自完整的学科体系,相关研究成果已经在水声通讯、超声成像、无损探伤、健康监测、噪音和振动控制等领域带来了显著的经济效益,让人们对利用新颖材料实现波动的自由调控这一美好前景充满期待。
威尼斯人网址的联系方式: 0553—3993786