分形几何与Ti（C,N）基金属陶瓷的断裂

本文介绍了分形维数及其在材料断裂科学中的某些应用，用扫描电镜观察了大量金属陶瓷断口，用图象仪测量了断口的分形维数，研究了金属陶瓷在室温三点弯曲条件下，断裂表面的分形维数与横向断裂强度以及微观组织之间的关系。实验结果表明，横向断裂强度σｂｂ的对数值随分形维数ＤＦ增加呈单调上升的直线关系，显微组织的变化对分形维数有重要影响，分形维数与断裂机制之间存在一定的对应关系。     

易切削钢冲击断口分维的随机分形分析

建立横向冲击时易切削钢裂纹扩展的随机分形模型，计算了冲击断口的随机分形维数Ｄ，比较和分析了Ｄ、非随机分形维数与实测分形维数。结果表明随机分形断裂模型与实验数据完全吻合。     

金属冲击断口的分形分析

本文借助于分形研究了钢在低温冲击条件下,断裂表面的分形维数与冲击韧性,冲击断裂性质以及微观组织之间的关系。实验结果表明,冲击韧性α_K的对数值随分形维数D_F增加成单调上升的直线关系。显微组织的变化对分形维数有重要影响,分形维数与断裂机制之间存在一定的对应关系。     

锆-4合金低周疲劳断口的小波分形特征研究

断口表面的分形维数是断裂表面粗糙度的一种度量，它和材料的韧性相关。应用小波分解技术，用“双毯法”提取了锆-4合金低周疲劳断口在低频、水平高频、垂直高频、对角高频方向上的分形维数。结果表明锆-4合金低周疲劳断口具有分形特征；分形维数与疲劳寿命有关，疲劳寿命越高，分形维数越大；随着分解级数的增加，不同寿命的断口分维值之间差距加大，小波分解的级数越多，越能获得有效的特征量；同一断口，放大倍数不同，分形维数差异较大。低倍下（≤4000XD），随分解级数增加，对角方向上高频信号变化更复杂，分维值上升较快；高倍下（≥8000XD），断口的复杂性降低。     

超高强度钢应力腐蚀断口的分形维数研究

用垂直剖面法测定了30CrMnSiNi2钢在去离子水中应力腐蚀开裂断口的分形维数。结果表明,在裂纹扩展过程中裂纹尖端塑性区保持很小的条件下,应力腐蚀开裂形成的断裂表面的分形维数与断面的有效表面能密度γ_p之间有正的变化关系。在本工作试验条件下,应力腐蚀开裂过程是使断裂表面增维的过程。文中分析了失稳扩展区断裂表面的分维比紧邻的亚稳扩展区表面的分维低的原因。     

TC11钛合金焊接疲劳损伤分行演化方程建立

用航空发动机压气机叶盘常用材料TC11钛合金焊接试件，做了控制应变的疲劳寿命试验，获得了最大加载应变与疲劳寿命的关系曲线。应用数据处理技术研究了疲劳断口分维数测量中电镜放大倍数及测量码尺的选择问题，改进了二次电子线扫描分维数处理方法，并成功地应用于钛合金焊接接头断口分维数的测量，获得断口分维数与疲劳寿命关系近似正比例关系。由已建立的焊接结构疲劳损伤分形演化理论模型，建立了一定载荷下TC11钛合金焊接接头疲劳损伤分形演化方程。对航空发动机整体焊接叶盘疲劳寿命预测有重要意义。     

分形理论在陶瓷材料断裂行为中的应用

综述了近年来分形理论在陶瓷材料断裂行为和断裂机制方面应用的进展情况，主要包括分形理论的产生、陶瓷断口的分形特征和分形维数的测定方法、材料断裂的分形模型以及分形维数与材料性能之间的关系。通过对Al2O3-TiC（AT）和Al2O3-TiC-4％Co（ATC）（体积分数）两种复合材料表面压痕裂纹扩展特征分析和分形维数的计算，获得与其断裂行为相关的信息，结果表明ATC材料的断裂韧性和抗弯强度均有较大提高，其断裂模式从典型的沿晶断裂转变为沿晶／穿晶混合断裂模式，对两种材料表面压痕裂纹的分形计算表明ATC的压痕裂纹具有较高的分形维数，与其较高的断裂韧性存在正比例的对应关系。     

应力腐蚀门槛植和断口分形维的定量关系

建立了ＫＩＳＣＣ和断口分形维数ＤＦ之间的定量关系，根据分形几何原理对ＫＩＣ和ＫＩＳＣＣ的取向依赖关系进行了分析。     

焊条熔敷金属冲击断口分维与其冲击韧度之间的关系初探

运用垂直截面法和计算机图像处理技术，对低合金高强钢焊条熔敷金属冲击断口分形维数与其冲击韧度之间的关系进行了初步探讨。结果表明：在本试验条件下，所求得的焊条熔敷金属冲击断口分形维数与其冲击韧度之间并不存在明显的定量对应关系，关于焊条熔敷金属冲击断口分维与其冲击韧度之间的关系仍有待于进一步的探索和研究。     

晶须增强锌铝合金复合材料拉伸断口分形

分析研究了挤压复合温度对Ｋ２Ｏ·６ＴｉＯ２Ｗ／ＺＡ２７合金复合材料的拉伸断口分形维数的影响规律及与拉伸断裂功之间的关系。研究发现该复合材料的拉伸断口具有统计自相似性,可以用分形维数来描述,自相似性的测量步长范围在０．１８５～３．７５０μｍ之间为最佳。复合材料拉伸断口分形维数同拉伸断裂功之间有较好的对应关系,分形维数随拉伸断裂功的增加呈线性增大。     

氢致裂纹扩展的分形研究进展

阐述了分形断裂的发展及应用,指出分形应用于材料的断口分析,可从实验方面和理论方面 得出分维D与材料特性、物理量的关系.总结了国内外氢致裂纹扩展的分形研究成果,表 明了分形断裂力学引入可为环境断裂研究提供新思路.     

FRACTAL GEOMETRY STUDY OF CORRELATION BETWEEN IMPACT TOUGHNESS OF STEEL AND PARAMETERS OF FREE-CUTTING PHASE

Studies were made of the calculation of fractal dimension of transverse impact fracture sur-face,and of the correlation between impact toughness of steel and parameters of free-cuttingphase by means of the developed fractal geometry model of crack propagation.It is believedthat the area fraction,f,of free-cutting phase is negligibly influential to the longitudinal im-pact toughness,as f1 .While the aspect ratio,saying ratio of length to width,of free-cut.ting phase is inversely influential to the transverse impact toughness.This may .be the reasonwhy the transverse impact toughness of free-cutting steel containing more rare earth contrastto sulphur is even higher than the low sulphur containing steel.     

应用分形几何研究钢的冲击韧性与易切削相参数的相关性

通过建立裂纹扩展的分形几何模型,计算了冲击断口的分形维数,研究了冲击韧性与易切削相参数的相关性。影响纵向冲击韧性的是易切削相的面积分数f,由于f?1,影响可以忽略不计;影响横向冲击韧性的是易节削相的形态分布,即长/宽,长/宽越小,横向冲击韧性越高,f?1亦可忽略不计,RE/S高的易切削钢,横向冲击韧性比低硫基础钢还高的原因就在于此。     

马氏体相变的分形描述

概述了理论计算和Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ作图两种测量谢宾斯基地毯分维的方法。用作图法测量了Ｆｅ－２９％Ｎｉ－０．１６％Ｃ合金冷至－１２５℃所得马氏体和残余奥氏体构成的显微组织的谢宾斯基分维。从作图法可知：（１）描述马氏体相变的谢宾斯基分维的物理意义是，分维值越大，残余奥氏体随马氏体尺寸减小而减少的比率越低；（２）由同一形态的马氏体和残余奥氏体构成的显微组织是否有谢宾斯基分维，决定于残余奥氏体面积和马氏体尺寸之间的关系是否满足　Ａ（ε）＝Ａ＿０ε￣（２－Ｄ）式。     

分形用于金属断裂研究的力学量选择问题SCIEI

本文给出了一个描述临界裂纹扩展力的分形模型．指出：断口的分形结构是裂纹扩展过程的产物，因此将分形用于金属断裂研究时，所选择的力学量应该能表征裂纹扩展过程所具有的耗散性；弹性断裂力学的ＫＩｃ、ＪＩｃ等裂纹起裂韧性与断口的分形维数是不相容的．     

预钝化膜的分形生长研究

研究了纯Ｆｅ在Ｈ_２ＳＯ_４中从活化态转变成钝化态的预钝化过程．建立并分析预钝化膜生长模型．发现在致钝初期，预钝化膜复盖处的周界曲线维数大于１，预钝化膜的生成以分形方式进行，其维数随钝化电位的提高而提高．这表明不同电位下生成的初期预钝化膜具有不同的结构，也说明了钝态具有耗散结构特征．     

氧化钼单晶体的生长及分形结构SCIEI

本文报道了研究氧化钼结晶的一个新的实验方法及结果。把钼板在氧化性气氛中适当地加热到900℃后,获得了Mo_5O_(14)的单晶体。其中最大的单晶体尺寸为15×1.1mm,用Rutherford背散射技术(RBS)测定其厚度为310nm。在750℃加热后,观察到由许多氧化钼晶须所组成的分形结构。对氧化钼单晶的生长及分形结构的形成机理进行了讨论。