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沿包含铝制（左）或铜制 EMF（右）的复合结构层合板的深度方向绘制了任意单元中的相对应力。

样本的区别在于当使用铝制材料的 EMF 时，结构中加入了玻璃纤维腐蚀隔离层。玻璃纤维起到了缓冲的作用，因此相对铜制 EMF，铝制 EMF 中产生的应力较低。

设计一种可实现可靠雷击保护的 EMF 层

从复合材料防护方案的雷击保护到结构完整性，全都依赖于多孔金属箔层的设计。EMF 层的设计会根据其金属构成、高度、网格线宽度及网格纵横比而有所变化。同时，任何 EMF 设计参数都需要在载电流容量、位移和重量之间进行权衡。BT&T 的研究人员通过 CTE 模型发现，增大网格宽度及减小纵横比可以更好地增强 EMF 的载电流容量、并尽量减小它对复合结构中位移的影响。

选择用于 EMF 的金属也会显著影响复合结构的应力和位移，这已通过仿真和物理测试进行了分析。两个分别采用了铝制和铜制 EMF 的复合材料结构被放入环境试验箱中，长时间暴露在湿气下进行热循环。下图显示了测试结果，采用铜制 EMF 的复合材料结构的保护层完好无损；而采用铝制 EMF 的层合板则在底漆、边缘及表面处发生开裂，在网格重叠区域尤为严重。

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暴露在水分和热循环中的复合结构层合板的显微照片。用红色椭圆标出了铝制 EMF 附近的裂缝。

仿真验证了实验结果。下图显示，当使用铝制 EMF 层时，整个复合结构层合板中的位移明显较高，较高的位移意味着形成裂缝的风险更高。下图绘制了不同 EMF 层高下的位移比，可以轻松观察到较高的位移。

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变化的 EMF 高度对表面防护方案中每一层的影响。

铝制 EMF 产生的位移较大，部分原因是由于铝的 CTE 相对较高，这也证明了材料属性对飞机复合结构的热稳定性的重要性。