【技术实现步骤摘要】
共焦椭圆核壳结构的全方向热
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电伪装装置及其设计方法
[0001]本专利技术属于超材料
，涉及一种共焦椭圆核壳结构的全方向热
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电伪装装置及其设计方法。
技术介绍
[0002]超材料是为了实现某些独特的功能而设计的新型结构材料，其能够实现一些普通材料所不具备的物理场控制功能，例如：隐身功能，聚集功能，伪装功能，探测功能等等。因此，他们被广泛的应用，用以控制电磁场，声场，热场，光场等物理场。随着研究的进一步深入，相较于只具有单一物理场控制功能的超材料，能够同时控制多物理场的超材料在实际应用中更值得期待。以此便可以用同一个设备装置来同时控制多个物理场，从而实现多个物理场的控制功能，这有助于实现该装置的高效利用，节约资源。
[0003]目前针对热电双场伪装装置的研究局限于各向同性的圆形结构，并没有考虑由几何各向异性所带来的全方向热电伪装的难点和挑战。然而，根据实际的应用领域，伪装装置的几何形状却并不局限于圆形，各向异性的几何形状例如共焦椭圆、菱形、矩形等已经被应用于其他特定环境下的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于各向异性共焦椭圆核壳结构的全方向热
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电伪装装置的设计方法，其特征在于，所述基于各向异性共焦椭圆核壳结构的全方向热
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电伪装装置由内而外分为第一区域、第二区域和第三区域；第一区域用于实现伪装，其呈现各向异性椭圆形，第二区域为伪装装置，其呈现空心的各向异性椭圆形，第一区域和第二区域组成各向异性共焦椭圆核壳结构，第一区域和第二区域内的介质采用各向同性材料；第三区域为用于实现全方向热
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电伪装功能的背景基质，第三区域内的介质具有各向异性的材料参数，在不同热流和电流方向下，第三区域的各向异性的包括热导率和电导率在内的材料参数和各向异性共焦椭圆核壳结构中的包括热导率和电导率在内的各向异性等效参数相同，进而使得无论外部温度梯度和电势梯度的方向如何改变，第一区域中的物体都不会扰动第三区域中的温度场和电场分布。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，第三区域的各向异性的材料参数通过由各向同性材料制成的复合结构来实现。3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，复合结构是由基体材料和具有不同孔径的圆形夹杂材料组成。4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，复合结构的制备方法如下：首先采用等效介质理论，将具有各向异性热导率和电导率的第三区域结构化为层状交替排列的多层结构，其中每一层的材料参数是各向同性且任意的；进一步针对每一层结构采用单粒子结构法，将其化为由基体和圆形夹杂物组成的新结构，基体和圆形夹杂物的材料是工业生产中已有的各向同性材料。5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，多层结构中，将奇数层任意的热导率定义为κ1，电导率定义为σ1，偶数层任意的热导率定义为κ2，电导率定义为σ2，奇数层和偶数层层状结构的基体部分的热导率分别为κ
基体1<...
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