大气降尘轮廓投影分形与来源辨识

选取燃煤锅炉、道路扬尘、汽车燃油不完全燃烧产生的颗粒、土壤颗粒等4种颗粒,利用数字显微和图像处理技术,求取降尘颗粒轮廓投影曲线的分形维数,并根据实际采样情况,求取降尘部分源颗粒的轮廓投影曲线分形维数,根据分形维数间的关系对比分析后判断降尘颗粒的来源。结果表明:将大气降尘轮廓投影曲线分形维数值作为降尘颗粒来源的辨析参数是可行的,将轮廓投影曲线的分形维数值和投影轮廓的其他几何特征参数相互结合可以得到很好的判断结果。     

材料断口分形维数分析

本文分析了应用分形维数描述材料断口轮廓形貌几何特征的局限性。结果指出，分形维数对于材料断口粗糙度的变化是不敏感的，该参数与材料断口轮廓几何形态和断裂韧性之间不存在确定性的关系。     

粗糙表面轮廓的分形维数计算

本文介绍了粗糙表面轮廓盒维数的计算方法，并指出分形轮廓曲线的盒维数在１和２之间，而且其数值与取样长度、采样点数及测量仪器的分辨率均有关系．     

基于分形的航天故障诊断

本文提出了一种基于分形的航天器的故障检测新方法。由于故障发生时系统表现异常,这此异常可导致测量信号发形维数的变化,根据这些变化可进行故障检测。基于分形的故障检测方法可以实现实时的检测系统的状态,包括系统的动态量以及静态量参数。该方法还能将测量信号的分析处理和故障的定位很好地结合起来。     

木材断裂解离分形特征与分形断裂力学模型研究

目的 以椴木为研究对象,研究冲击载荷作用下椴木试件的断裂解离形貌特征和断裂力学特性,建立适用于木材原料断裂解离的分形断裂力学模型,并对其断裂解离力学行为进行描述。方法 对椴木试件进行冲击加载试验,分析试件断口的形貌特征和断裂力学特性,构建适用于木材原料断裂解离的分形断裂力学模型。结果 椴木试件横向冲击断裂断口裂纹形状和断口形貌特征比纵向冲击复杂,横、纵向冲击断裂断口均具有分形特征;椴木试件纵向冲击断裂韧性均值是横向冲击断裂韧性均值的1.112倍,椴木试件横、纵向冲击断口的分形维数均值分别为2.063 5和2.075 1,椴木试件横、纵向冲击韧性与其断口分形维数之间存在线性正相关关系,拟合优度分别为0.778 7和0.812 2;构建的木材原料断裂解离临界解离应力和断裂韧性的分形断裂力学模型也适用于脆性材料。结论 在木材原料冲击断裂解离时,木材原料初始裂纹长度越短,断裂解离断口越粗糙复杂,木材原料断裂解离所需要的能量越大;当裂纹沿着与冲击加载力方向垂直成大约1.055rad方向扩展时所需的能量最小,木材原料最易沿该方向进行断裂解离。     

超级分形管分形维数的上限与下限

超级分形管在结构和几何上都具有很强的自相似性,因此,通过选择一个特殊的覆盖单元——一个管就可以基于数格子法计算它的分形维数,推导出基于各级的拓扑结构分别为Zigzag和armchair的超级分形管的分形维数公式。虽然只有有限级的超级分形管在工程是可用的,但其结果为设计新型的超级分形天线、超级分形格栅以及分形电路中的电子器件提供了思路和启发。     

分形公差理论及其分形维数的计算方法

 从产品性能公差设计的角度探讨分形公差理论的建模、分析、设计等有关方法, 着重研究分形维数的计算理论和工程方法。     

Ag-TCNQ分形生长现象研究

利用溶液化学反应法，在Ag-TCNQ过饱和度较大的条件下，发现了Ag-TCNQ的分形生长现象。研究表明，Ag膜厚度和与溶液反应的时间对样品的形貌有影响。Ag膜薄生成的样品稀疏，分形维数小；反之样品致密，分形维数大。反应完全时样品最致密，分形维数最大。SEM研究表明，这些分形生长主要是堆垛分形，分支堆积有序，表现出材料良好的自组织性。     

分形理论及其在材料科学中的应用

介绍了分形的概念以及分形维数的计算方法 ,重点讨论了分形理论在材料科学 ,如材料磨损表面分析、断裂表面分析、无机材料的烧结与氧化过程分析等方面的应用     

大气中颗粒物污染来源分析

大气颗粒物污染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所,设备和装置。按污染物质的来源可分为天然污染源和人为污染源。文章通过对大气中颗粒物分类进行了分类,在此基础上讨论了大气中颗粒物污染来源分析,并对大气中颗粒物污染的危害进行了研究。     

基于分形理论的磨粒图像定量分析

探讨了分形理论在磨粒图像处理中的应用。首次将Sierpinski分形维数张磨粒图像的定量分析。对试验所获得的磨粒图像的Sierpinski分形维数分析发现：磨粒图像Sierpinski分形维数的大小与磨粒尺寸分布和磨粒重叠程度有关。磨粒图像的Sierpinski分形维数可以实现磨粒图像的特征提取。     

Fractal Analysis and Simulation of Surface Roughness of Ceramic Particles for Composite Materials

An analytical model is presented for the determination of the fractal dimensions of particles which are widely used as reinforcement in nanocomposites. The model is used to characterize the surface irregularity or roughness. It was found that fractal dimensions of both the contour and surface of particles depend only on the relative particles size ratio between secondary particles and subunits. It is proposed that, in practical applications, the fractal dimension of a certain reinforcement particle can be obtained by a combination of this model and a state-of-the-art instrument that can determine the sizes of primary and secondary particles by image analysis. It is possible to relate the fractal dimension with the adhesion and other physical and chemical properties at the interface between particles and matrix.     

多孔颗粒材料内孔表面分维测算及与保水性能的关系

为考察多孔颗粒材料内孔表面分形特征及与其保水性能的关系,构建了多孔颗粒物内孔表面分维测算数学模型,并基于高精度扫描电子显微镜系统测算了4种多孔颗粒样品的内孔表面分维,测量了材料保水性能。结果表明:多孔颗粒的内孔表面的分维值介于2.088 2~2.193 5之间,且分形拟合曲线相关系数大于0.98,强的相关性说明内孔表面具有显著的分形特征。进一步研究发现,多孔颗粒材料保水性能与其内孔表面分维呈负相关。     

超细炸药高氯酸·[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ)的粒度分维特征

测试了高氯酸·[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ)原样及其超细样品的粒度分布。结果表明,超细样品和原样均呈双峰/多峰分布,且其粒度分布具有分维特征。原样的分维数较低为1.80,3个细化样的分维数均较高,为2.32～2.42。分析认为,研磨时间从0延长至60min,对应样品粒度分布分维数增大,符合通常的粒度分布规律。研磨时间从60min延长至150min期间,对应样品中亚微米和纳米粒子含量较高,团聚较严重,使粒度分布发生异常,粒度分布分维数计算中的相关系数有所减小,分维数计算值不再增加。分维数可在一定程度上反映超细粒子团聚行为的严重程度。     

分形理论应用于包装材料性能研究的进展

目的 分形现象广泛存在于包装材料性能等方面,目前尚无系统性的描述,有必要总结分形理论应用于包装材料性能的研究进展,为采用分形方法研究包装材料性能提供参考.方法 从分形特征的提取、分形维数的计算方法等方面,综述应用于金属合金和陶瓷等无机材料、高分子聚合物和复合材料等的分形分析方法.通过包装材料的分形维数模型,分析包装材料的分形特征参数与其性能之间的关系.结果 利用分形分析方法,可以定性和定量表征大量不同种类包装材料的分形特征、微观结构和力学等性能.结论 利用分形理论研究包装材料性能的方法具有普遍性,包装材料性能与分形维数的关系将是分形理论在包装材料性能研究方面的重要发展趋势之一.     

捻绳的分形维数对其拉伸性能的影响

分形结构维数是描述无序系统多级自相似结构特征的有效方式,并可以将捻绳的结构与其力学性质联系起来。通过观察捻绳的堆砌方式,并绘制了均等面积和圆形化的捻绳理论截面图,并求得了对应的分形维数;用WDW-20电子微机控制万能材料试验机测试了几种不同直径的丙纶、涤纶捻绳的拉伸性能。由此讨论了捻绳的断裂强度、初始模量、断裂伸长率和断裂比功与试样的整体分形维数的关系。结果表明,捻绳的整体分形维数与其断裂强度和初始模量呈线性负相关,而与断裂伸长率呈正相关关系。丙纶捻绳的整体分形维数与其断裂比功呈线性负相关,而涤纶捻绳的整体分形维数与其断裂比功呈线性正相关。     

矿物颗粒的随机分形仿真算法

具有复杂形状的真实矿物颗粒仿真已成为影响分选理论研究一个重要瓶颈.为实现对矿物颗粒的真实模拟,提出了一种随机仿射分形仿真的计算机图形学算法,利用VC和OpenGL编程实现,并已应用于煤炭颗粒的振动筛分过程的虚拟实验仿真系统中.应用表明该算法能真实地模拟实际颗粒,增加了仿真的真实感和准确性,并具有较高的运行效率.     

粉体粒度分布分形维数与流动性及硬脂酸镁改进流动性关系

粉体的粒度分布与粉体流动特性密切相关,粉体粒度分布分形维数可以很好地表征粉体的粒度分布情况。本文中在颗粒流动性测试时引入粒度分布分形维数,通过采用利用颗粒几何特征、便于采用数字显微和图像处理计算粉体粒度分布分形维数值的数学模型,得到粉体粒度分布分形维数值,探讨颗粒流动性表征参数与粉体粒度分布分形维数值间的关系;并就流动助剂硬脂酸镁对粉体流动性能的改进与粉体粒度分布分形维数值关系进行了初步探讨。结果表明:粉体粒度分布分形维数值可以用于表征粉体流动性能,粉体粒度分形维数值可作为指导掺杂流动助剂量的参数。     

基于分形维数的烟颗粒与粉尘颗粒的微观图像辨识

对由扫描电镜拍摄到的烟颗粒和干扰源粉尘颗粒的图像,使用数字图像学方法进行图像预处理,进而用盒维数方法计算得到了它们的分形维数值.通过对多组烟颗粒和干扰源粉尘颗粒的图像分析处理后发现,二者分形维数值的分布有所不同,由此描述了二者在微观形貌上的差异.通过标准的分形图形对算法的稳定性和计算误差进行了分析.     

沈阳城区春节期间大气细颗粒元素浓度及其来源

为了解城市春节期间大量燃放烟花爆竹造成的大气污染状况,对沈阳城区进行了大气气溶胶分级采样,对细颗粒样品中41种元素进行了分析。结果表明:春节期间空气中污染物浓度明显高于平时状态,其中燃放烟花爆竹的标识元素Ba、Sr、K等元素浓度非常高;由交通和工业生产产生的污染元素Cd、As、B、Pb、Zn等在细颗粒中也有大量的富集,显示了春节期间除燃放烟花爆竹造成的颗粒物污染外,来自冶炼、餐饮、化学工业以及汽车尾气等人为污染源的释放也占有重要地位。