O''-Sialon-ZrO2-SiC复合材料的摩擦磨损性能研究

研究了O′－Sialon－ZrO2－SiC复合材料在室温和600℃的摩擦磨损行为．研究表明，在实验条件下，O′－Sialon－ZrO2－SiC复合材料的磨损率远低于不锈钢的磨损率，O′-Sialon-ZrO2－SiC／不锈钢摩擦副间的磨损机制主要是粘着磨损．分形结果研究表明，分形维数与磨损存在对应关系，即分形维数越大，材料磨损越严重．复合材料磨损界面的分形维数在1．26～1．38之间．     

分形理论在表面计量学中的应用

分形几何理论已被广泛用于工程表面的研究,文中首先研究了粗糙表面的分形模型,叙述了分形几何在工程表面的机械加工、接触机理、摩擦的磨损等方面的应用;最后指出了制约分形理论应用的几个问题和发展方向。     

摩擦振动信号的经验模式分解和多重分形研究

为提取摩擦振动的特征信号和实现摩擦振动特征信号的定量表征,在摩擦磨损试验机上进行了船用柴油机缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损模拟试验,应用经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD)对非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解,获得若干个本征模式分量(Intrinsic mode function,IMF)。根据振幅范围和互相关系数,从EMD的所有IMF中选择反映摩擦振动特征的IMF分量重新合成摩擦振动特征信号,利用改进的多重分形算法对摩擦振动特征信号进行多重分形分析,得到摩擦振动信号的多重分形谱,进一步求取摩擦振动信号多重分形谱的宽度、极大值、维差以及非对称指数。研究结果表明,经验模式分解能够实现微弱摩擦振动特征信号的提取,多重分形谱参数可以作为摩擦振动信号的特征值。     

O′-Sialon-ZrO2-SiC复合材料的摩擦磨损性能研究

研究了Ｏ‘－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料在室温和６００℃的摩擦磨损行为。研究表明,在实验条件下,Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合材料的磨损率远低于不锈钢的磨损率,Ｏ‘－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２－ＳｉＣ／不锈钢摩擦副间的磨损机制主要是粘着磨损。分形结果研究表明,分形维数与磨损存在对应关系,即分形维数越大,材料磨损越严重,复合材料磨损界面的分形维数在１．２６￣１．３８之间。     

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。     

动态界面裂纹扩展行为的分形描述

本文以无限弹性体中具有自相似分形几何结构的含裂纹界面研究对象，借助分形几何概念对分形界面裂纹的动态扩展行为即对界面裂尖应力场，界面裂纹扩展速度，加速度，裂尖复合应力强度因子，动态能量释放率，双材料不匹配参数，界面裂纹的分维以及它们之间的关系进行描述，给出了界面裂纹扩展行为的分形动力学模式。     

STM研究光盘材料结构转变前后表面形貌的分形维数

采用ＳＴＭ在纳米尺度上对光盘材料结构转变前后表面微观形貌进行了研究，ＳＴＭ结合图象处理和傅利叶分析法可以较好地用于研究薄膜表面形貌的分形特征，用电子束蒸发制备的无定形态记录介质薄膜表面形貌在纳米尺度上呈现出分形特征，经加热晶化后介质薄膜发生结构转变，表面形貌的分形维数增加。     

涡旋压缩机动静盘加工精度与泄漏量模型的理论研究

本文结合分形几何关于表面形貌的理论和等截面摩擦管内绝热流动的法诺流动模型,研究了通用型线涡旋压缩机泄漏量与啮合间隙的综合误差及粗糙表面分形维数的关系,为合理确定涡旋盘的加工精度,控制压缩机的泄漏量,提供了理论依据     

分形层次及码尺与分辨率的关系

提出了在分形研究中，用计算机进行图像分析时，分形层次和码尺与图像采样分辨率之间的关系。码尺的改变只能通过改变输入的分辨率，同时输入分辨率的选择要综合考虑分形自身的层次要求、输入方法以及测量的要求。给出了实验验证。     

分形论在材料科学中的应用

介绍若干材料中的分形凝聚模型:扩散限制凝聚(DLA)模型、动力学集团凝聚(KCA)模型和扩散与化学限制凝聚(DCLA)模型;着重讨论了材料科学中分形研究的新进展:电化学分形生长、表面分形、高分子聚合物分形、准晶分形、薄膜中的分形凝聚、纳米半导体分形生长和断裂面的分形性质。     

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。     

滚珠直线导轨副分形磨损模型及精度退化研究

为研究滚珠直线导轨副磨损和精度损失规律,基于赫兹接触理论建立了滚珠直线导轨副力学模型。使用分形函数表征滚珠和滑块滚道接触区表面,并采用结构函数法求得滚道表面的分形参数。考虑滚珠和滑块滚道之间的润滑状态,在分形接触模型下对滚珠和滑块滚道接触区域的微分形表面进行了受力分析。基于粘着磨损理论分析了滚珠和滚道接触面微凸体的磨损过程,并在此基础上结合蠕滑理论建立了滚珠和滚道接触面的分形磨损模型。最后,以某型号滚珠直线导轨副为研究对象进行了仿真分析,得到不同载荷和不同跑合距离下滚珠直线导轨副磨损和精度退化规律。     

Fractal coupled theory of drilling and wear

Drilling perforations and tool wear are intimately and mutually connected by fracture propagations at different size-scales. To study this interaction phenomenon, we propose an ad hoc developed fractal coupled theory. Describing the two processes in terms of drilling and wear velocities, the theory is able to predict the relation between these two quantities. The result is represented by a power law between wear and drilling velocities with exponent comprised between 2/3 and 3/2. Some experimental tests on different materials like mortar, concrete and reinforced concrete have also been performed. Theoretical predictions and experimental results agree satisfactorily.     

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。     

The mechanics of self-similar and self-affine fractal cracks

In this paper we study the mechanical attributes of the fractal nature of fracture surfaces. The structure of stress and strain singularity at the tip of a fractal crack, which can be self-similar or self-affine, is studied. The three classical modes of fracture and the fourth mode of fracture are discussed for fractal cracks in two-dimensional and three- dimensional solid bodies. It is discovered that there are six modes of fracture in fractal fracture mechanics. The J-integral is shown to be path-dependent. It is explained that the proposed modified J-integrals in the literature that are argued to be path-independent are only locally path-independent and have no physical meaning. It is conjectured that a fractal J-integral should be the rate of potential energy release per unit of a fractal measure of crack growth. The powers of stress and strain singularities at the tip of a fractal crack in a strain-hardening material are calculated. It is shown that stresses and strains have weaker singularities at the tip of a fractal crack than they do at the tip of a smooth crack.     

介孔材料分形表征的研究进展

分形是材料表征中一种新兴的方法。本文介绍了介孔材料的基本特性和表征方法;阐述了分形理论的发展、分形维数的计算测定与分形在介孔材料表征中的应用,分析了介孔材料的分形模型,指出分形在介孔材料表征中的发展前景。     

材料断口分形研究现状及发展前景

讨论了分形几何应用于断裂研究的几个基本问题,主要包括断面的分形特征与分形测量,分维与断裂韧性的关系以及金属断裂的多种分形模型.进一步阐述了分形理论在金属断裂方面的应用前景.     

分形概念及材料研究中的若干分形现象

本文叙述了分形及其在材料科学中的某些应用。主要内容有三方面:(1)规则和不规则分形的概念以及求分形维数的各种方法;(2)无序和分形,包括自然和物理现象中的分形,质量分形和表面分形、聚集体生长过程的模拟;(3)应用分形的例子,其中包括粉体生长过程和分形,离子束作用下薄膜相变中的分形现象,断裂面的定量观察。     

用MAXScript脚本语言生成分形图形

介绍了分形生成技术的原理与性质、MAXScript脚本语言的特点及功能，详细叙述了用MAXScript脚本语言生成分形图形的设计思想和实现方法。针对分形几何的特点，以具有严格自相似性的分形树为例，通过解释源代码、描述程序运行过程和结果，以及对生成的图片用3DSMAX进行再处理，分析了在3DSMAX环境中用MAXScript脚本语言生成分形图形这一新方法的优点和不足。