大麦和麦芽粗粉碎粉浆图像的分形学差异

以分形理论为依据,对大麦及麦芽的粗粉碎粉浆图像进行分维数计算.结果发现,麦芽与大麦粗粉碎粉浆图像分维数的差值与库尔巴哈值有一定的线性关联关系.分维数差值越大,库尔巴哈值越大.以此方法尝试用分维数来表达麦芽的溶解状况.     

羊肚菌菌丝的分形特征

用菌丝显微图像灰度的统计分布图得到羊肚菌菌丝具有分形学的自相似性并求出其分维数。对比羊肚菌固体、液体不同培养方法下菌丝的形态及分维数,结果为分枝越多分维数越大;对比不同菌种羊肚菌和蛹虫草菌丝的分维数。说明分维数的差别对于菌丝形态特征的研究可以提供基础。     

羊肚菌菌丝的分形特征

用菌丝显微图像灰度的统计分布图得到羊肚菌菌丝具有分形学的自相似性并求出其分维数。对比羊肚菌固体、液体不同培养方法下菌丝的形态及分维数，结果为分枝越多分维数越大；对比不同菌种羊肚菌和蛹虫草菌丝的分维数。说明分维数的差别对于菌丝形态特征的研究可以提供基础。     

桂东南鸡笼顶矿田断裂系统分形研究

应用分形理论原理,采用盒维数法计算了桂东南鸡笼顶金矿田断裂、矿床断裂及矿石和围岩的显微裂隙分维值,这些断裂和裂隙都有很好的统计自相似性。鸡笼顶矿田断裂分维值（1．66）大于桂东南金银成矿带断裂分维值和华南区域背景断裂分维值,分维值越大,成矿规模越大。但在鸡笼顶矿床标度区间,断裂分维值（1．39）明显小于区域背景断裂分维值,这缘于北东向断裂分维值大于北西向断裂分维,矿床仅受北东向断裂控制。鸡笼顶③号矿体中矿石显微裂隙和围岩显微裂隙的分维值都大于宏观断裂分维值,结构更加复杂,含矿热液流体和断裂破碎带应力耦合作用更加强烈。矿石显微裂隙分维值（1．76）大于围岩显微裂隙分维值（1．68）,分维值越大,构造蚀变作用越强,裂隙连通性越好,矿化和赋矿作用越强。显微裂隙分维值也是断裂破碎带矿化的重要定量指标之一。     

普通混凝土断口分形维数测定与影响因素研究

配制了不同系列的混凝土试样,测试28 d抗压强度和弯曲强度,通过高分辨率数码相机对三点弯曲试样断口进行图像记录,对图像进行处理后采用小岛法进行分形维数值的测量,发现混凝土断口分维值具有相对稳定性.断口分形维数与混凝土强度和混凝土配方存在线性相关性.断口分维值与混凝土28d抗压强度、最大石子粒径呈正相关,与外加剂添加量呈负相关.同时,断口分维值受图像处理过程和处理方法的影响.混凝土断裂后的断裂表面是具有统计自相似性质的分形结构,可以采用分数维来定量描述其断面的特征.     

基于分形理论的橡胶沥青混合料级配优化设计

为优化橡胶沥青混合料ARAC-13G集料级配，延长路面面层的使用寿命，对5组ARAC-13G进行路用性能、力学性能以及抗滑性能试验，基于分形理论，将试验得到的一系列宏观性能参数与粗集料分维数、细集料分维数进行线性拟合，从高强相关性角度揭示了集料规格对混合料性能影响的侧重方向，并通过合理的分维值进一步把控ARAC-13G的综合性能。结果表明：不同规格的集料对橡胶沥青混合料各性能的影响程度有所差异，为使混合料满足抗水毁要求的前提下获得更佳的高温稳定性和抗滑性，细集料分维数不宜小于2.53，粗集料分维数应控制在1.89～1.92。     

三湖流域土地利用类型稳定性指数空间变异分析

选取滇池流域、洱海流域、泸沽湖流域作为研究区,利用 TM影像解译出三个流域土地利用类型数据,应用分形理论,在 SPSS软件中根据三个流域各种土地利用类型斑块的面积、周长对数做回归模拟计算,得到各种土地利用类型的回归模型方程式及相关系数等参数,并计算各种土地利用类型的分维数与稳定性指数,揭示了三湖流域土地利用类型稳定性指数空间变异规律.通过对各种研究数据的分析表明:①三个流域土地利用类型分布具有明显的分形结构.②各流域间相同的土地利用类型稳定性既具有相同的特征,又呈现不同的发展规律.③流域的土地利用类型的分维值及稳定性与当地的自然地理状况、经济发展水平、产业结构等具有高度的自相关性.④土地利用类型的分维值与稳定性受人类规划改造的影响巨大,人类利用改造的越多的地方,其分维值越小,反之越大     

水泥加固土微观结构的分形

为了明确有机质对水泥加固土强度形成所产生的影响,采用水泥对不同有机质含量的软土进行加固,通过无侧限抗压试验测定达到养护期的水泥加固土的力学指标,对有机质含量与水泥土强度的关系进行分析,利用扫描电子显微镜采集不同试样的微观结构照片,并采用WD-5图像处理系统对土样的微观结构图像进行定量分析,提取各试样中土颗粒形态的分维数值,用颗粒分布的计盒维数来表征各试样的分形特征.结果表明:有机质含量越高,颗粒分布的分维数值越大,试样的团粒化程度越低,水泥加固土的强度越差.土中有机质对水泥加固软土的效果具有一定的影响,颗粒分布分形的计盒维数与水泥加固土的强度呈负相关性.     

霉菌菌落的分形研究

霉菌菌落的形态特征复杂,却具有极其不规则性和自相似性,用分形学描述霉菌生长过程可能是一种有效途径,但至今未见报道.本文介绍这方面的工作.采用PDA培养基培养几种不同的霉菌,通过Photoshop处理它们的菌落生长过程的扫描图像,再用灰度统计和盒子维数计算出它们在不同生长时间的菌落分维数.结果发现菌落的分维数与其形态特征有密切的联系,菌落生长过程的分维数变化与其生长曲线十分相似.     

带限分形粗糙面的遮蔽效应

采用蒙特卡罗数值模拟,生成不同分维数和不同均方根斜率的一维带限分形粗糙面.利用射线追踪法得到了带限分形粗糙面单次散射遮蔽函数随入射角变化的曲线,分析了不同分维数、不同均方根斜率对分形粗糙面遮蔽函数的影响.比较了均方根斜率相同时带限分形粗糙面与高斯随机粗糙面遮蔽函数随入射角变化的曲线,结果表明分维数取不同值时,带限分形粗糙面与高斯随机粗糙面遮蔽函数随入射角变化的曲线基本一致.     

13种大麦的分形学特性

对13个世界上典型的啤酒酿造用大麦品种的籽粒的背、腹两面进行扫描,获取其图像。利用分形学方法,计算图像的分维数,然后比较其分形特征。同时对照13品种的大麦的千粒重,将千粒重和籽粒图像的像素进行关联,以建立不同品种大麦的饱满程度的相对衡量的方法,为大麦品种分类提供参考。     

13种大麦的分形学特性

对13个世界上典型的啤酒酿造用大麦品种的籽粒的背、腹两面进行扫描，获取其图像。利用分形学方法，计算图像的分维数，然后比较其分形特征。同时对照13品种的大麦的千粒重，将千粒重和籽粒图像的像素进行关联，以建立不同品种大麦的饱满程度的相对衡量的方法,为大麦品种分类提供参考。     

基于CT图像的沥青混合料分形特征的研究

采用分形理论对沥青混合料内部结构的复杂程度进行了量化研究.对沥青混合料内部断面的CT图像,用差分盒维数法得到其断面形貌的分形维数,再通过分形维数的大小描述沥青混合料内部结构的复杂程度.对沥青混合料试件和沥青路面芯样分形维数的比较表明,混合料试件内部结构复杂程度更高;采用相同的试件加工方法在试验室获得三种不同类型的沥青混合料(SM A,AC-20G,AC-25G),得到的分形维数相差不大,但该分形维数与路面芯样相比却有较大差异,说明试件加工方法对沥青混合料内部结构形貌特征有较大影响.分形理论结合CT图像对研究定量描述沥青混合料内部结构特征是一种十分有效的方法.     

MATLAB环境下图像分形维数的计算

利用MATLAB的图像处理和数值计算功能，对大气可吸入颗粒物的场发射电镜（FESEM）图像进行处理，得到颗粒物边界的二值图像；编制MATLAB程序，统计一系列以不同像素数量为边长的正方形块覆盖二值图像时的个数，根据像素数量和正方形块个数之间的关系，确定图像的计盒维数。结果表明：MATLAB对分形图像的处理简单、方便，通过科赫曲线、谢宾斯基填料等有规分形图形分形维数的计算表明该方法计算出的结果准确、可靠。对大气颗粒物的分形维数的计算表明，不同不规则程度的颗粒物有不同的分形维数，可以通过颗粒物分形维数的计算分析颗粒物的来源和输运过程．     

Fractal characterization of pore microstructure evolution in carbon/carbon composites

A fractal characterization approach was proposed to research pore microstructure evolution in carbon/carbon (C/C) composites during the chemical vapor infiltration process. The data obtained from mercury porosimetry determinations were analyzed using the sponge fractal model and the thermodynamics relation fractal model, respectively. The fractal dimensions of C/C composites at different densification stages were evaluated. The pore microstructure evolution with densification time was studied by fractal dimension analysis. The results showed that C/C composites belong to porous fractal structure. The fractal dimensions increase on the whole with decreasing porosity as the densification proceeds. The fractal dimensions are influenced by the texture of pyrocarbon and decrease with increasing anisotropy from isotropic pyrocarbon to high textural one. Both the complicacy of pore structure and the textural morphology of pyrocarbon can be represented simultaneously by the fractal dimension. The pore evolution of C/C composites in the densification process can be monitored using fractal dimension. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50742008)     

絮凝体的三维DLA模型分形模拟

以MATLAB为平台,编写三维扩散限制凝聚(DLA)模型程序,模拟絮体的生成,计算分形维数、空隙率等参数。用回旋半径法计算絮体分形维数,为了更好地计算分形维数,采用分段线性拟合。模拟结果表明:随着凝聚粒子数目从200增加到12000,分形维数随着粒子数增大而增大,最终趋于某一定值,空隙率则随着粒子数增大而减小。即随着凝聚体中粒子数的增加,凝聚体的扩张度逐渐加大,对于以DLA模式生长的凝聚体,随机运动的粒子较易进入凝聚体内部,从而引起分形维数增加,生成的絮体结构越来越紧密。空隙率的减小是分形维数增加的首要因素。     

Fractal Characteristics and Fractal Dimension Measurement on Broken Surfaces of Aluminum Electric Porcelain

1　IntroductionAluminum electric porcelains have been widely usedas supporting components in electricity transmission in dustry. Meanwhile, the aluminum electric porcelains area kind of materials with many phases, which include crys talline, glass and…     

粉煤灰-硅酸盐混合水泥粒度分布分形维数与其比表面积和抗压强度的关系

采用分形理论,研究了6种不同粒度分布的粉煤灰与相同粒度分布的硅酸盐水泥所组成的粉煤灰-硅酸盐混合水泥粒度分布的分形维数及其与比表面积、砂浆抗压强度的关系,以观察粉煤灰的物理作用。结果表明,随着粉煤灰粒度分布的变化,粉煤灰-硅酸盐混合水泥粒度分布分形维数和比表面积、砂浆抗压强度之间呈良好的线性正相关;粉煤灰粒度分布分形维数对砂浆后期强度的影响明显大于其对早期强度的影响。     

分维方法对碳钢土壤腐蚀行为的表征

碳钢土壤腐蚀规律涉及埋地管道的安全运行,受到高度重视。根据大量的碳钢土壤腐蚀数据样本,用分形理论研究平均腐蚀速度、点蚀深度、腐蚀坑深分布和坑直径分布等参数特征,比较它们的分维和无标度区。研究表明,在足够的平行试样、足够的腐蚀发展量及腐蚀发展时间下,相应腐蚀速度标准偏差分维、腐蚀坑深分布分维和腐蚀坑直径分布分维具有稳定性。分维值提供衡量腐蚀随机复杂程度的定量指标,如平行腐蚀试验和区域腐蚀试验的平均偏差分维分别等于1.34和1.4 9。并且经分维修正后的变异系数、点蚀系数成为衡量腐蚀特性的更通用参数。通过分维和它们自相似性(无标度区间)特性的研究,为揭示腐蚀机理及发展过程提供了参考。