微孔聚丙烯的分形特征

泡孔结构具有分形特征,可以用分形维数来描述其形态复杂性。文中应用MATLAB编写的数盒子算法,计算了应用超临界二氧化碳作为发泡剂间歇发泡制备的微孔聚丙烯的盒维数,并讨论了二值化阈值对分形维数的影响。结果表明,聚丙烯微孔结构具有典型的分形特征,分形维数与微孔聚丙烯的泡孔密度有关,在一定阈值下,分形维数随着泡孔密度的增加而增加。分形维数是发泡聚丙烯微孔结构的几何特性之一,体现了聚丙烯在特定条件下的发泡能力。     

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。     

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。     

盒维数的肠道压力数据分形分析

对肠道压力数据进行分形特性的分析,通过对结肠压力数据进行预处理,采用盒维数计算正常受试者和异常受试者结肠压力数据的分形维数.结果表明,该方法基本能够区分正常的和异常的结肠压力信号,可以作为判断肠道动力性能的辅助手段.     

柴油机缸盖振动信号分形特征研究

针对柴油机振动信号的非线性特征,将小波变换与分形理论结合;由此进行缸盖振动信号的分析及故障特征的提取,进而对柴油机气阀间隙异常故障进行诊断。随后计算信号小波包频带盒维数、小波变换模极大及信号的多重分形谱。结果表明,这种将分形维数和多重分形谱的结构作为系统的衡量指标和故障的表征参数,使诊断结果简单、现实可行。     

不同方向爆破振动信号的分形特征

应用分形理论的盒维数方法,建立双尺度矩形盒维数模型,对井下深孔爆破地表振动实测信号进行分析。介绍了爆破振动信号盒维数D和拟合参数b的计算方法,并获得所测各点的T(切向)、V(垂向)、L(径向)三个方向的爆破振动信号的盒维数D和拟合参数b;结合爆破振动信号的频谱图,对不同方向爆破振动信号的分形特征进行了探讨。初步研究表明:不同方向的爆破振动信号都表现出盒维数D值越大,信号高频成分越多,反之则越少的特征;爆破药量对拟合参数b值大小的影响呈类似规律。     

水泥断口表面形貌的分形维数定量表征研究

利用分形几何学理论定量表征了几种水泥断口表面的微观形貌特征,并且考察了断口表面分形维数与其抗压强度的关系.结果表明,水泥断口的表面分形维数介于2～3之间,且线性回归分析的相关系数均大于0.98,强的相关性表明实验所选用的水泥断口具有明显的分形特征;水泥的抗压强度与其断口表面分形维数值呈正相关关系.     

薄壁圆盘裂纹的应变分形特征及诊断识别研究

运用有限元方法对裂纹圆盘进行动态特性分析,获得振型和应变响应。应用多重分形理论计算和分析裂纹圆盘应变响应的广义维数和敏感维数。把应变广义分形维数、敏感维数作为圆盘裂纹状态的特征量,对圆盘的裂纹诊断与识别进行定性及定量研究。通过计算得到圆盘裂纹的应变广义维数相关系数,用广义维数相关系数法对圆盘裂纹长度进行定量识别。通过对实例的识别分析,考查了裂纹长度的识别精度及广义维数相关系数法对裂纹长度的定量识别的实用性。     

软岩声发射序列分形特征研究

为研究软岩声发射序列的分形特征,在MTS815程控伺服刚性试验机上,对膏质泥岩、粉砂岩、页岩进行单轴压缩下的声发射试验。结果表明:声发射序列分形是有限度的,超过一定限度不再分形;随相空间维数m的增加,双对数图整体下移且无标度区变窄,同时关联维数D呈现出增加-稳定-发散的发展过程;3类岩石均在应力水平40%~50%时,关联维数D值最大,随后声发射活动在主破裂附近产生丛集现象,关联维数降低至较低水平;声发射分形维数的演化表现为"波动-上升-有起伏的整体下降"链式模式,同时得出损伤破裂的分形识别模式为"峰值-第2波峰"模式或称"反对号(■)"模式。据此为岩体稳定性监测提供一种新的识别方法。     

爆破振动的分形特征初探

本文从理论和实测两方面论证了岩体中由爆破引起的振动具有分形特征，说明了振动波形的分形维数是反应被爆岩体性质，炸药特性及装药结构等的系统信息参量。     

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。     

重质碳酸钙在超细粉碎中的多维分形特征

为了研究重质碳酸钙颗粒在超细粉碎过程中的分形维数以及多维分形特征与研磨时间的关系,对重质碳酸钙颗粒进行湿法研磨,提取不同研磨时间的颗粒,测量其粒度分布,并利用单一分形法和多维分形法计算样品的分形维数,建立分形维数与研磨时间的拟合曲线。结果表明:相对于单一分形法,多维分形法更能准确地描述颗粒的尺寸分布状态;通过分形维数与研磨时间拟合曲线中的峰值,可以判断颗粒的最佳研磨时间范围,这与实验中重质碳酸钙颗粒样品的最佳研磨时间60 min相符,从而优化颗粒超细粉碎过程中的研磨时间参数,减少能源消耗。     

基于分形插值函数的分形插值曲面的变差与计盒维数

分形插值是拟合数据的一种新方法,它可以反映出曲线和曲面上的粗糙性质.本文介绍了基于仿射分形插值函数的分形插值曲面的构造方法,给出了连续函数中心变差的概念,讨论了中心变差与变差、中心变差与计盒维数之间的关系.研究了这类分形插值曲面所对应的二元连续函数中心变差的性质,并根据二元连续函数中心变差与函数图像计盒维数之间的关系,得到了这类分形插值曲面的计盒维数.     

基于分形理论的自动舵液压阀故障诊断方法研究

针对自动舵液压阀工作过程中存在的非线性问题,提出一种以阀芯位移信号分形特征为判据的故障诊断方法,并研究了分形特征参数——关联维数的计算方法和参数的选择。在建立液压阀数学模型的基础上,对液压阀正常和故障进行仿真,通过确定时间延迟、嵌入维数和无标度区,计算阀芯位移数据的关联维数。结果表明:不同状态的关联维数值具有明显的可分性,可以定量表征液压阀的工作状态,进而达到装备故障诊断的目的。     

金属腐蚀形貌的分形特性研究综述

介绍了分形理论及其特点,简要论述了自相似分形分维和多重分形谱分析方法,对它们在整体腐蚀形貌、点蚀形貌、应力腐蚀、腐蚀机理等方面的应用进行了阐述,比较了两种分形方法的应用特点,分析了今后分形理论在腐蚀领域中的应用趋势。     

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.     

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。     

分形结构金属铜的制备与分析

从仿生的观点出发，选择具有分形结构的叉枝藻（海藻的一种）作为基底材料，经预处理后用化学沉积方法，先在海藻基底上沉积得到一层铜金属，之后再用电沉积方法，使基底表面的金属铜层加厚到一定程度（30～50μm）。最后通过烧蚀去除包裹在铜金属中的海藻，从而得到较为纯净的具有分形结构的金属材料，采用计盒维数法计算出该金属材料的分维数（在准二维上）为1.59。     

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。