RIFLE表面的变化对弹头磨损影响的分形研究

为探讨枪管RIFLE线表面的变化对弹头磨损的影响，应用分形理论对弹头磨损表面进行了分析研究，并应用结构函数法计算出RIFLE不同程度磨损下的弹头磨损面的分形维数。结果表明：随着RIFLE表面磨损程度的增大，弹头磨损面的分形维数D也将随之发生变化。RIFLE磨损程度不同，弹头磨损面的分形维数不同。因此，分形维数可以作为弹头磨损表面量化检验的参数，通过分析弹头上膛线磨损痕迹面的变化特征可以推断枪支的磨损程度。     

基于不同冲击频率条件下的套管磨损表面分形特征及磨损机制研究

选取TP140套管在自行研制的套管磨损试验机上进行磨损试验,利用表面形貌仪测量在不同冲击频率条件下的套管表面磨损形貌,选用结构函数法考察磨损形貌的分形特征,使用拟合误差法确定分形曲线的无标度区间并计算分形维数,利用扫描电子显微镜分析其磨损机制。结果表明:在不同冲击频率条件下的套管表面形貌存在明显的分形特征,但分形维数会随频率的不同而有所变化。从光学图像和扫描电镜图像可以看出磨损机制主要有粘着磨损和犁沟。     

基于表面灰度图像的植物磨料磨损表面分形维数计算

以磨损表面SEM灰度图像为研究对象,采用变分法、双毯法、差分盒计数法和盒计数法4种方法计算植物磨料对不同金属材料磨损表面的三维分形维数。结果表明:植物磨料对金属材料磨损表面具有分形特征,分形维数与体积损失有着密切关系,体积磨损越大,分形维数也越大。4种算法中,变分法计算的分形维数稳定性最好,其次是双毯法和差分盒计数法,盒计数法对表面噪声最为敏感。     

长度分形维数在微铣刀磨损状态识别中的应用

针对微铣刀磨损状态在线检测提出了一种新的方法。首先,通过采集待测刀具的铣削振动信号,并采用长度分形维数法提取其特征参量,同时设定微铣刀不同的磨损状态作为参考样本;然后,采集不同样本的多段时域信号,并提取特征参量,进而根据区间估计法确定参考样本的聚类域;最后,将待测刀具的特征参量与参考样本的聚类域进行比较来判断刀具的磨损状态。基于自行研制的微型三轴立式机床,对上述方法进行了实验验证。首先,确定了微铣刀后刀面刀尖处的最大磨损深度分别为0,5,10,15,20和45μm以及主切削刃崩刃7种参考样本下的长度分形维数聚类域;然后,分别提取10把待测刀具的分形维数特征参量,并与7个参考样本的聚类域进行比较。实验结果表明,各个待测刀具的特征参量均落在其实际磨损状态所对应的聚类域内,故采用长度分形维数的方法检测刀具磨损状态切实可行。     

基于分形理论的RIFLE线表面磨损动态模型

根据实测数据得出分形维数D随着枪支发射子弹量变化的动态方程，并分析了尺度系数G的变化规律．应用分形几何理论和分形接触模型公式，建立了枪管RIFLE线表面磨损率与枪支发射子弹量之间的动态预测分形模型．其动态预测趋势与实验数据吻合．从而为枪管RIFLE线磨损的检测提供了新的思路。     

基于小波变换和分形维数的表面微观形貌分析

针对传统三维参数和单一分形维数在表面微观形貌分析中的不足,提出了一种基于小波变换和分形维数的表面微观形貌分析方法。该方法通过小波变换对表面形貌的灰度图像进行分解和单支重构,利用改进的差分盒维法计算原图像和重构子图像的分形维数,依据原图像和重构子图像的分形维数构成的数组对表面微观形貌进行分析。最后,利用本文提出的方法对一组零件的表面微观形貌进行了分析,结果表明原图像和重构子图像的分形维数不仅能够反映表面微观形貌的整体特征还能反映表面不同分辨率下的细节特征。     

基于数学形态学的广义分形维数的内燃机燃烧信号提取

针对中小功率内燃机工作时所发出的典型非线性非平稳信号,开发了一种振动信号采集设备,提出一类以数学形态学为基础的广义分形维数的特征提取方法,在对振动冲击信号进行预处理之后,通过形态学的广义分形维数估计提取燃烧时的特征信号,以监测内燃机的燃烧状态。实验数据表明,利用以数学形态学为基础的广义分形维数能够获得有效地燃烧振动波形。     

基于多重分形维数的GIS局部放电模式识别

根据气体绝缘组合电器（GIS）设备内部绝缘缺陷产生局部放电的特点，设计了4种典型的GIS缺陷模型，采用甚高频高速采集大量局部放电样本，构造了局部放电图谱；以差盒维数和多重分形理论为基础，给出了基于差盒维数的多重分形计算方法；提出了一种基于多重分形特征的GIS局部放电图谱特征提取方法，对局放图像求取了相应的差盒维数、多重分形维数及放电重心特征，最后将提取的特征量通过RBF神经网络进行分类，识别结果显示本文方法有效地提高了GIS局部放电4种缺陷的识别率。     

分形在齿轮磨损监测中的应用

将分形理论用于齿轮磨损的监测,从工程应用角度介绍了振动信号盒维数的计算方法。通过对齿轮振动信号分形维数的计算,揭示了分形维数与信号复杂程度之间的内在联系。结果表明:随齿轮磨损的增加,齿轮振动信号盒维数呈下降趋势,运用振动信号的分形维数特征可有效实现齿轮磨损监测。     

基于分形特征提取的图像压缩编码方法的研究

本文基于分形图像编码的思想,以提取图像块的分形特征-分形维数对图像块分类,并对不同类块采用不同编码方法.实验表明该分类方法能够准确描述图像块的纹理特征,基于该分类的图像压缩编码方法,在信噪比较高的条件下,大大提高了编码速度,且压缩比有所提高.     

基于分形和小波包理论的滚动轴承故障诊断

为了提高滚动轴承故障分形诊断的准确性,利用仿真信号对不同数据长度和不同信噪比下信号的盒维数和关联维数的差异进行对比,发现两种分形维对不同信号具有不同适应性;利用基于小波包分解能量图的特征信号强化技术,突出含噪轴承振动信号的故障信息特征,并对消噪前后振动信号盒维数进行计算和对比。分析结果表明,分形盒维数比关联维数更适用于分析含噪较重的信号;滚动轴承故障振动信号盒维数小于正常信号盒维数;相比原始信号,经小波包提取后不同类型故障振动信号的盒维数区分更为明显,诊断结果更加准确直观。     

花岗石抛光表面分形维数与光泽度关系及分形物理意义研究

对两种典型的不同晶粒度的花岗石抛光表面的分形特性和光泽度特性进行了研究。分析了花岗石抛光表面的分形维数与金刚石磨盘磨粒大小的关系，同时也对组成花岗石重要成分的分形特性作了分析；研究了花岗石抛光表面光泽度与分形维数的相互关系，并从花岗石表面抛光的机理揭示了花岗石抛光表面分形的物理意义。     

PIM粉末颗粒的分形特征及其分形维数

分析了粉末注射成形几种常用粉末颗粒形状、投影边界、表面的分形特征。介绍了一种适用于粉末颗粒的分维测量方法。根据民镜图片，用“数盒子”法测算了羰基铁和羰基镍粉投影边界图形的分形维数，它们分别在1.068-1.080、1.225-1.235之间，说明羰基镍粉末颗粒的形状特征有可能用Koch曲线分形性质来进行描述和分析，分形理论的引入可为研究粉末注射成形提供更准确的定量描述原料特征的方法，为粉末注射成形过程的控制提供了更精确的工艺参数。     

粗糙表面轮廓分形维数的计算方法

通过对表面轮廓分形和分形曲线的基本概念阐述,针对目前常用于表面轮廓分形维数的五种计算方法进行比较、分析和评价,认为结构函数法计算的分形维数偏差较小,是目前进行表面轮廓分形维数计算的一种可行方法,并为粗糙表面分形维数计算提供了方法和思路。     

结构损伤的分形神经网络检测方法

利用神经网络具有强大的非线性并行处理能力以及分形几何方法不依赖于系统的数学模型的特点,将分形维数与神经网络相结合,建立了结构损伤的分形神经网络检测方法。研究结果表明,结构不同状态下的振动信号的分形维数有明显的不同,可以将分形维数作为结构损伤检测的特征量,并用神经网络将结构的不同状态模式识别出来。     

基于特征参数的旋转机械智能故障诊断方法

为了对轴心轨迹进行特征提取和自动识别,使用了分形维数中的盒维数、信息维数、关联维数3个参量来描述轴心轨迹的分形特征;还引入紧密度和丰度两个量,从几何方面对轴心轨迹进行分析;最后,采用神经网络技术对3种状态下的轴心轨迹进行分类识别。试验结果表明,通过对轴心轨迹的分形特征和几何特征联合对转子的运行状态进行评定,有良好的区分度。     

机械加工表面形貌分形特征的计算方法

提出应用小波变换计算表面形貌分形特征参数，基于Weierstrass-Mandelbrot函数（W-M函数）和Majumdar-Bhushan函数（M－B函数）这2种常用于表征和模拟机械加工表面轮廓曲线的标准分形函数，验证了小波变换计算分形维数具有很高的精度。与其它计算表面形貌分形维数的方法进行了比较，结果表明小波变换方法的稳定性和准确性好。应用小波变换计算了不锈钢和铜2种材料的机械加工表面的分形维数。     

分形盒维数抗噪研究及其在故障诊断中的应用

针对不同噪声强度的影响,分析了分形盒维数的抗噪能力.实验结果表明:在信噪比较大时,分形盒维数基本不受影响,能够反映信号的真实分形特征;当信噪比较小时,分形盒维数的值随着噪声的增强而变大,并且具有明显的线性关系.由于分形盒维数具有抗噪性,当滤波方法比较简单时,仍然可以在一定程度上体现信号的非线性特征.因此,分形盒维数具有一定的抗噪性,可以在机械故障诊断中得到更广泛的应用.     

非金属夹杂物分形特征研究

材料的宏观力学性能与材料的微观组织密切相关，以显微组织中离散的点状、线状分布的典型夹杂物为研究对象，用计盒维数测量了标准图谱中不同等级的非金属夹杂物图形的分形维数，考察了夹杂物等级与分维之间的关系。结果表明，非金属夹杂物可用分形维数定量描述；随着夹杂物等级的上升，分形维数变大。