絮凝体DLA模型仿真及其废水处理

以MATLAB为平台,编写二维扩散限制凝聚(DLA)模型程序,模拟絮体的牛成,计算分形维数,空隙率等参数.模拟结果表明,随着凝聚粒子数日从200增加到20000,回旋半径法计算的模拟絮体分形维数从1.75下降到1.30,盒子算法的模拟絮体分形维数从1.70下降到1.40,模拟絮体的空隙率则从0.75上升到0.95.分析模拟结果发现,由于已凝聚粒子的屏蔽作用,模拟絮体的结构呈现内部致密,外部疏松的特点.以印钞浓缩废水为例,以硫酸铝作为絮凝剂,发现絮体的实际平均分形维数在1.3647～1.5048之间,且随废水浓度增加而减少,与模拟结果一致.找出了获得致密或疏松絮体的条件,从而有益探索絮凝的机理.     

絮凝体DLCCA模型仿真及其废水处理

以MATLAB为平台,编写二维有限扩散集团凝聚(Diffusion-Limited Cluster-Cluster Aggregation,DLCCA)模型程序,模拟絮体的生成并计算分形维数,该过程对探讨絮体的生成机理与分离沉降本质有着重要的理论价值,同时,也可指导优化废水处理的实际过程.通过对絮凝体DLCCA模型仿真,将模拟成果用于指导处理印钞废水的研究.计算结果表明:模拟絮体的分形维数在1.47左右,与其他人的研究相近.以聚硅硫酸铁铝(PSFA)为絮凝剂处理印钞废水,发现絮体的分形维数与絮凝剂用量呈先升后降的趋势,分形维数在1.09～1.40之间.比较模拟絮体与以PSFA作为絮凝剂处理印钞废水获得的实际絮体发现,两者十分相似.DLCCA比DLA模型模拟絮体在分形维数和形态上接近实际絮体,说明絮体的凝聚过程用DLCCA模型去描述更好.     

团簇-团簇聚集模型及模拟实现

概述了分形及其应用,介绍了团簇一团簇聚集(Cluster-Cluster Aggregation)模型及其维数,给出了该模型的一种模拟分形生长算法,在VC 6．0下实现了CCA分形生长的模拟及维数计算,并对结果进行了分析和讨论。本文方法能在普通微机上较好地实现CCA分形生长模拟,在小规模粒子时,能动态观察分形生长的过程,实时性较好。     

反应概率置限二维DLCA模型分形模拟

本文采用有限扩散集团凝聚(Diffusion-Limited Cluster-Cluster Aggregation,DLCA)模型,编写反应概率置限二维DLCA模型程序,模拟絮凝体分形生长过程,计算其分形维数和空隙率等参数,探究在反应概率各向同性及各向异性条件下不同反应概率对絮凝体分形模拟结果的影响。在反应概率控制下的分形模拟更加符合实际絮凝体的生长过程,该模拟方法对探究絮凝体的生长机理及提高沉降分离效率有重要的理论指导价值。模拟结果表明:反应概率对絮凝体的形态及分形特征影响较大,反应概率越小,絮凝体团簇尺寸越小,团簇数目越多,团簇分布越稀疏,表现为空隙率增大,分形维数减小;反应概率越大,絮凝体团簇尺寸越大,团簇数目越少,团簇分布越密集,表现为空隙率减小,分形维数增大;反应概率各向异性直接影响絮凝体的形貌,絮凝体会偏向反应概率较大的方向聚集生长,絮凝体团簇形状十分细长,团簇数目较少,团簇分布较密集,但偏向不同方向生长絮凝体的分形维数相差不大,是同一性质的分形。     

基于分形特征的模拟失重条件下细胞骨架的图像分析

细胞骨架的结构特点决定了不易找到量化细胞骨架图像的特征参数。为了描述模拟失重条件下细胞骨架的形态变化，以评价药物对失重的细胞学效应的防护效果，本文利用双毯法和数盒子数法分别计算细胞骨架微管和微丝图像的分形维数，利用图像的复杂度描述细胞骨架在不同环境中的形态变化。计算结果表明在模拟失重条件下细胞骨架图像的复杂度减弱，加入药物槲皮素后图像的复杂度略有恢复。利用分形维分析细胞骨架在模拟失重条件下图像的纹理变化，其结果表明分形维可以作为特征参数对失重环境中的细胞骨架图像进行定量分析。     

不同灌溉方式下耕作土壤的分形特征研究

通过对西安北郊污灌区耕地土壤与正常耕地土壤粒径分布的分形维数分析,结果表明:土壤颗粒表面分形维数D与粒径<0.002mm颗粒的百分含量呈极显著正相关.污灌土壤的分形维数大于正常土壤,其值2.7448～2.8449之间,平均2.785.而正常土壤在2.7253～2.7746之间,平均2.755.这表明污水灌溉对土壤粒度分布和结构有重要影响,增大了土壤粒径<0.002mm颗粒的百分含量,进而影响到土壤粒径的分形分维.     

雷达辐射源信号的多重分形特性研究

分形维数可以描述信号的复杂程度.但是单个分形维数描述信号是不够的,故对不同调制雷达辐射源信号的多重分形特性进行研究.通过仿真六种常见脉内调制雷达辐射源信号,并计算它们在不同情况下的多重分形广义维数,结果发现多重分形广义维数时噪声不敏感,同时,同一种调制方式下调制参数对广义维数的影响也不大.因此.多重分形广义维数可以作为雷达辐射源信号脉内调制方式识别的分类特征.     

基于分形维数的雷达信号脉内调制方式识别

分形维数是分形理论中的重要参数,其中盒维数可以描述分形信号的几何尺度信息,信息维数描述分形信号在平面空间上的分布信息。因此利用分形理论从信号中提取盒维数和信息维数作为分类特征,这种特征可包含信号幅度、频率和相位的变化规律,并集中了不同调制信号之间的差异信息。通过计算若干种常见脉内调制雷达辐射源信号的盒维数与信息维数,表明了分形维数在分类意义上是有效的特征。并由分类识别的仿真实验验证了基于分形维数进行的分类具有较高的识别率。     

薄膜生长的元胞自动机模型

在一定条件下，单个原子或原子团簇在液体基底表面无规律扩散和凝聚，并形成具有分形结构的分枝状凝聚体，形成此类凝聚体所需的时间非常短(约1—10s)，直接观察原子或原子团簇在液体表面的成核、扩散及凝聚过程十分困难。元胞自动机是研究复杂体系的一种理想化模型，特别适合那些难以用数学定量描述的复杂动态体系实施计算机模拟。针对在液体基底表面的金属原子会凝聚形成具有特殊结构的分形凝聚体这一实验结果，建立了团簇一团簇凝聚的元胞自动机模型，对此类液体基底表面的金属原子分枝状凝聚体的生长过程进行了计算机模拟。模拟结果表明，凝聚体的分形维数和回旋半径都与实验结果相一致，为研究薄膜生长机理提供了一种新的方法。     

分形在电台细微特征识别中的应用

针对电台细微特征产生机理,对分形技术在电台细微特征识别中的应用展开深入研究.本文实现了基于分形理论的步数维、盒雏、信息维、Lyapunov维四种分形维算法,采用模拟单音调制数据分析了分形算法的适应性.最后对实际工作状态下3种型号的5部电台进行个体识别,实验结果证明了分形在电台细微特征识别工程应用中的可行性和有效性.     

基于模块度的社交网络分形维度计算方法

社交网络是由个体或组织以及它们之间的关系所组成的社会结构。利用社交网络的分形结构来解释和预测社交网络的行为是目前的一个研究热点。分形维度是对社交网络中分形结构的度量,为了更准确地对社交网络分形结构进行度量,提出了一种基于模块度的盒子覆盖算法来计算分形维度。该算法利用分形维度和模块度互斥的性质,基于模块度最小的原则来构建盒子,再对盒子进行计数来计算社交网络的分形维度。仿真实验表明：基于模块度的盒子覆盖法比传统的盒覆盖算法得到更为精确的分形维度。     

单颗粒表面分维数学模型构建及其应用研究——以华南地区5种土壤颗粒为例

构建了单颗粒表面分维数学模型,并以高精度数字光学显微系统为基础,测算了5种土壤颗粒样品的单颗粒表面分维,形成了一套简约的单颗粒表面分维分析方法。并且,文章首次提出表面分维"中位维"的概念,用以表征颗粒群平均表面分维的大小,并验证了将"中位维"作为颗粒群粗糙度的合理性。     

基于分形缝隙的短波突发信号暂态特征提取

对信号的暂态特征提取有利于通信电台的个体识别。针对分形维数在特征提取中存在的非普适性问题,提出了基于分形缝隙的短波突发信号暂态特征提取方法,该方法以幅度值为尺度计算缝隙值作为暂态特征,与分形维数相比,可以更有效地描述信号的暂态特性。在高斯白噪声和短波信道下进行了仿真分析,实验结果验证了缝隙值作为暂态特征的有效性。     

碳酸钙包覆颗粒的分形表征及维数计算

基于分形理论,利用数字图像处理软件Photoshop对碳酸钙包覆颗粒的SEM照片进行了处理。使用计算机最小图形单元——像素为数据单位,利用周界直径关系法和周界面积关系法分别对碳酸钙包覆颗粒的边界分维进行了计算,并利用截面约定方法给出了其三维分形维数值。     

链码方法在金属磨粒分形参数计算中的应用

本文介绍了链码技术在磨粒分形参数计算中的应用，通过数字图象处理得到磨粒轮廓的链码参数，依据链码就可以方便地对磨粒分布数以及二重分形拐点数值进行计算。该方法用于磨粒分形参数的计算，简便快捷。     

修改Koch曲线岛的迭代二叉树及分维测定

获得了修改Ｋｏｃｈ曲线岛周界和面积的迭代二叉树，并由之导出了周长和面积的表达式。说明周长—最大直径方法可获得该分形结构分维理论值，同时确定由周长—面积方法获得分维理论值和满足图象分析精度要求的理想分维值的临界嵌套层次及其同参量ａ和ｎ的关系，并认为在分维测定中周长—面积方法是可能得到理想分维值的有效方法。     

基于三维盒维数算法的城市分维计算

通过将传统的二维盒维数算法扩展到三维空间,提出了一个基于三维空间的盒维数计算方法。分别利用三维盒维数算法和二维盒维数算法计算城市的分维,通过对计算结果进行比较分析,观察到城市空间结构在第三维同样具有分形特征,证明传统城市分维计算中采用基于二维空间的分维算法或者简单地利用二维分维加1的方法表示三维分维都是不准确的,并进而给出正确的城市分维计算方法。     

贵州喀斯特山区石漠化土壤理化性质及分形特征研究

研究了贵州喀斯特山区石漠化过程中土壤颗粒粗化和理化性质特征,土壤颗粒分形的变化特征,以及分形维数与土壤性状的关系。结果表明:土壤细颗粒含量越少,土壤分形维数越低,表征石漠化程度越高;土壤颗粒分形维数与土壤有机质、容重、粘粉粒含量之间存在显著的线形关系(P<0.01)。分形维数能较好地表征喀斯特石漠化过程中土壤物理性质和养分状况以及石漠化的程度,可作为评价喀斯特地区土壤退化的定量指标之一,对区域生态环境的恢复与重建有着重要的指导意义。     

软件网络分形结构特征研究

随着互联网技术的发展,软件系统的规模也在日益扩大,软件功能的变化使得软件网络的结构呈现差异化。软件网络的分形结构体现出软件网络整体和局部对象类之间依赖调用的自相似性,可以从代码层面上对软件系统结构以及功能进行分析。文中对软件网络分形结构特征进行研究:首先,综合类之间的依赖关系,对软件网络进行加权;然后利用基于网络中心性的盒子算法计算加权软件网络结构的分形维度,以分析其分形结构特征;最后,利用上述方法对spring和struts2这两款具有代表性的java软件框架进行分析。实验表明,这两款软件以及它们的子模块都具有分形结构特征,软件网络的分形维数随着模块功能复杂程度的增加而增加,功能综合性较强的软件网络分形维数要大于功能专一的软件网络;并且在版本演化过程中,软件网络的分形维数随着软件功能的丰富也呈现上升的趋势。     

遥感图像的分形特征

为了通过分形理论将空间结构信息应用于遥感解译之中,引入一种分析遥感图像分形特征的方法,运用所编程序对-景ETM 遥感数据进行运算,得到所需分形特征数据.并发现:所得分维值的大小能相对地表达原图像的复杂性,原图像及地物的复杂性都与分维值的大小具有正相关关系.该算法还可以计算除遥感图像外其他数字图像的分形特征,并为将遥感图像的空间结构信息引入遥感分类打下基础.