基于多重分形理论的河流氨氮时空演变分析

基于时间序列相空间重构思想和多重分形理论,对安徽省某市河道型水源地氨氮的时间序列进行分析,合理选取嵌入滞时τ,采用Grassberger和Procaccia提出的混沌吸引子的G-P算法,构建n维相空间,计算嵌入维数m和分形维数D.计算结构表明:当嵌入维数达到9以后,河流氨氮时间序列动力学系统具有稳定的分形维数1.886,说明有2个因子在影响该水源地氨氮的动态变化,并且该系统的有效自由度为9,为水质系统建模时提供了变量数的上界.     

水洗脱附条件下改性活性炭脱硫中的分形传质特性研究

对MHY30型活性炭进行水蒸气活化,采用HNO3氧化和H2O2氧化两种方法进行改性,在水洗脱附的条件下,对改性前后活性炭的表面分形维数进行了实验测试,并对渗透率的影响因素进行了分析.实验结果表明,水洗脱附条件下活性炭的分形维数与反应中间过程中能被有效利用的吸附场所密切相关,H2O2改性方法能有效提高分形维数和活性炭吸附...     

铝酸钠溶液晶种分解过程中的分形动力学

研究了铝酸钠溶液晶种分解过程中晶种对种分的影响，提出了铝酸钠溶液种分反应的分形介质及反应动力学关系式，通过实验研究了铝酸钠溶液在高固含情况下晶种分解过程中的谱维数变化。研究结果表明：铝酸钠溶液种分过程符合分形介质反应动力学的基本规律，种分过程中谱维数的变化与晶种的活性及温度有关；分形反应的速率常数kt与时间的谱维数相关，kt=kt^ds/2-1；以洗涤过的杂质含量少，没有附碱的氢氧化铝为晶种，铝酸钠溶液在45，50和55℃下种分，谱维数变化在1h后存在转变时间点，而在65℃时则没有，随着温度升高，谱维数增大，前期反应活性增大，以未经洗涤，附碱含量高的氢氧化铝为晶种，在50℃存在谱维数转变点，在种分前期，反应谱维数较小，活性较低。     

用小角X射线散射研究亚麻纤维分形维数与断裂强度的关系

用小角X射线散射法(SAXS)研究亚麻纤维的孔隙结构分形特征,并且分析亚麻纤维断裂强度与分形维数之间的关系.结果表明:SAXS是测试分形维数的一种有力工具;亚麻纤维的分形维数是2~3之间的分数,属于表面分形;亚麻纤维的分形维数与断裂强度之间的关系可以用二次曲线来拟合,拟合相关度R2能够达到0.908 6,具有很好的相关性,且亚麻纤维的断裂强度随着其分形维数的增大而减小.     

多种因素对混凝土孔结构分形特征的影响研究

目的在分形理论的指导下,以压汞测孔为基础,探索混凝土结构形成条件与其分形特征,尤其是冻融循环后的混凝土孔隙分形特征.方法计算并分析了不同水化龄期下普通水泥和硫铝酸盐水泥孔隙分形特征的变化,研究了水泥熟料单矿物组成的孔隙分形维数.用压汞测孔的试验结果计算分析了混凝土冻融循环前后分形维数的变化.结果在180d以内水泥石的孔隙的分形维数随龄期增长而增大,在龄期为360d时,虽然总孔隙率最低,但由于水化物结晶度提高,凝胶孔含量降低,毛细孔增多,其分形维数变低;硫铝酸盐水泥水化3d～14d期间,分形维数不断增高,28d维数回落,与硅酸盐水泥长龄期的特征一致.结论在水泥熟料单矿物水化硬化孔分布特征评价中,其分形维数大小顺序为C3S>C2S>CF>C3A.C40强度等级的混凝土和C60非引气混凝土冻融循环200次后与受冻前孔隙分形维数相比有明显的变化,C100非引气混凝土冻融循环1200次后,其分形维数有明显的变化,而引气后的C60混凝土经1200次冻融循环后,其分形维数无明显变化.此外,养护条件对水泥石孔隙分形特征也有明显的影响.采用分形理论分析评价多种因素对混凝土孔结构分形特征的影响是十分有效的.     

热物理法制备纳米ZnO晶须的研究

采用高频感应加热法制备纳米ZnO晶须,讨论了反应压力变化对纳米ZnO晶须的形态的影响.并且尝试建立反应压力与分形维数之间的函数关系式,这将对其开发具有显著的意义.实验证明这种四针状的纳米ZnO晶须的形态可用分形维数进行表征,纳米ZnO晶须的针愈长,分形维数愈大,发光性能也越好.     

基于NMR和SEM技术研究陆相页岩孔隙结构与分形维数特征——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

为了表征陆相页岩的孔隙结构和分形特征,选取松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相页岩作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)图像分析、核磁共振(NMR)实验,运用分形维数理论,讨论NMR分形维数与矿物组成、地球化学参数、物性参数之间的相互关系,并且通过SEM图像提取技术定量化研究页岩储层孔隙特征。结果表明:沙河子组陆相页岩具有多种孔隙类型、孔径分布复杂、非均质性较强的特点。基于弛豫时间截止值,可将NMR分形维数划分为束缚流体孔隙分形维数(0.060 9～1.420 4)和可动流体孔隙分形维数(2.964 0～2.986 9)。矿物组成与分形维数的关系显示石英含量与束缚流体孔隙分形维数成负相关关系,黏土矿物含量与束缚流体孔隙分形维数成正相关关系; NMR分形维数与有机质含量呈线性相关,与成熟度不存在明显相关性; 这说明矿物组成和有机质含量对NMR分形维数起明显的控制作用。储层物性方面,NMR分形维数与孔隙率成线性负相关关系,而与渗透率成正相关关系,说明NMR分形维数能够作为衡量物性的重要指标。总体来说,SEM图像分形维数可以用来反映孔隙形态的多样性和页岩孔隙的发育程度; NMR分形维数与储层物性之间的关系可用于评价页岩储层质量。     

混凝土材料宏观结构形貌的分形解析

从分形集与分形空间的属性,分析了混凝土材料宏观结构形貌的分形特征,用改变粗视化度的测试方法,测试了石子最大粒径较小的泵送混凝土和粒径较大的干硬性混凝土断面集料边界的分形维数,用盒计数方法测试了两种混凝土的断面集料状态、碱集料反应裂纹以及公路桥梁冻害后的裂纹的分形维数.研究表明,石子最大粒径较小的泵送混凝土集料边界分形维数较高,达到1 9232,粒径较大的干硬性混凝土普通混凝土集料边界分形维数较低,仅为1 4549,但其集料的盒维数较高,达到1 9817.碱集料反应裂纹以及公路桥梁冻害后的裂纹均具有非常显著的分形特征,用分形解析描述混凝土这一宏观结构特征是十分有效的方法.     

钢中非金属夹杂物图像分形维数的研究

通过对304/304L不锈钢轧材中大型夹杂物和铸锭中显微夹杂物的图像进行处理,得到夹杂物边界的二值图像。采用计盒维数法对夹杂物轮廓的分形维数进行计算与分析,算法利用MATLAB编程实现。结果表明,夹杂物的分形维数与其组成和熔点密切相关,低熔点的Al2O3-SiO2-CaO系复合夹杂的形貌多为球形或类球形,其分形维数较小;高熔点的Al2O3夹杂物与SiO2夹杂物的形貌多为不规则形,其分形维数较大。     

非自治耗散型Schrodinger方程的吸引子的维数

考虑非自治耗散型Schrodinger方程的吸引子的维数,通过线性变分方法和广义Sobolev-Lieb-Thirring不等式,得到吸引子的Housdorff维数和分形维数的估计.