聚丙烯复合包装材料断面冲击强度的分形表征

目的定量研究不同的六钛酸钾晶须(SPTW)质量分数对PP/PP-g-MAH/SPTW复合包装材料冲击断面复杂程度的影响。方法分别采用硅烷偶联剂KH550改性六钛酸钾晶须,将改性过的六钛酸钾晶须与聚丙烯(PP)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)通过熔融共混法制得复合材料。测试复合材料无缺口冲击强度,采用扫描电镜对六钛酸钾晶须含量不同的复合材料进行形貌分析,基于分形理论,运用盒形计数法计算复合材料冲击断面形貌的分形维数,考察复合材料断面形貌分形维数和冲击强度的关系。结果断面分形维数值在1.4165~1.8832之间,相关系数均大于0.92,表示有强相关性,说明断面分形特性显著;复合包装材料的冲击强度与断面分形维数之间大致上呈指数函数关系。结论聚丙烯复合包装材料冲击断面的表面分形维数能有效反映复合包装材料的宏观力学性能。     

泡沫铝微结构的分形特及与子L隙率的关系研究

采用分形理论对泡沫铝材料微结构进行了研究,利用面积周长分维算法证明了其微结构在一定尺度内具有自相似性的分形特征.利用Siterpinski地毯模型研究了包沫铝孔隙率与分维之间的关系.研究结果表明.引入分形维数的分析模型能够较好地反映泡沫铝微结构与孔隙率之间的关系.     

掺珍珠岩水泥石孔分形维数及其与孔结构、强度的关系

通过压汞法测试不同龄期掺0-40%珍珠岩掺合料水泥石的孔结构参数,利用分形理论的相关知识研究这些水化物的孔体积分形特征,计算它们的孔分形维数D=3.3～3.5,分析并探讨该水泥石孔分形维数与孔结构参数、抗压强度之间的关系.结果表明水泥石孔分形维数与孔隙率、孔径、孔表面积有密切的关系,随着孔分形维数增大,孔隙率提高,孔径扩大、孔表面积增大,孔结构就越劣化,对应的材料抗压强度下降.因此孔体积分形维数可用于综合评定材料的孔结构特性.     

金属断裂表面分形维数与组织、性能之间的关系

借助分形研究了拉伸条件下,分形维数 D_F 与拉伸性能之间的关系,讨论了显微组织对分形维数的影响,并把冲击韧性与分形维数之间的关系和拉伸性能与分形维数之间的关系进行了比较。实验结果表明,拉伸性能与分形维数只存在定性关系。延伸率与分形维数成正比,强度σ_b、σ_s与分形维数成反比,显微组织对分形维数有重要影响。断裂方式对分形维数、断裂性质以及两者的对应关系也有重要影响。     

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。     

拉伸载荷下金属磁记忆信号盒维数的变化规律研究

为研究载荷与磁记忆特征信号之间的量化关系,以API 5L X70管线钢为研究对象,首先利用分形理论对金属磁记忆信号的分形特性进行了分析,证明金属磁记忆信号是一种无规则分形信号;然后对不同载荷下的磁记忆特征信号的盒维数进行研究,得出随着载荷的增加,金属磁记忆特征信号的盒维数减小的规律.为利用金属磁记忆检测技术评价铁磁构件的受力状态提供了一种有效的方法.     

基于分形盒维数和多重分形的爆破地震波信号分析

为深入研究爆破地震波特性,采用分形盒维数和多重分形理论相结合的数学方法,通过其算法的理论推导和MATLAB软件编程计算得到地震波信号的盒维数值和多重分形谱图,对地震波信号的分形特征进行了分析。研究表明:盒维数D值的大小反映了地震波曲线的复杂程度和频率结构特征,说明盒维数只是对地震波信号整体性的描述;多重分形能够更加精细地描述地震波信号的局部特征,其谱图描述了不同奇异性指数α的概率信息。因此提出使用分形盒维数和多重分形相结合的信号分析方法,获取爆破地震波信号的整体强弱、频谱结构特征和局部的奇异性等重要信息。     

基于CT图像的再生混凝土细观破坏裂纹分形特征

为深入研究再生混凝土的破坏形态和内部裂纹扩展情况与普通混凝土之间的差异,以不同再生粗骨料(RCA)取代率的再生混凝土为研究对象,利用Phoenix v | tome | x s240微焦点工业CT获取再生混凝土加载到90%预估破坏荷载的二维扫描图像,借助Photoshop CS6图像处理软件,对材料内部破坏裂纹进行提取,进而基于分形几何理论,以分形维数及多重分形谱表征裂纹的分形扩展规律,建立分形维数和多重分形谱特征参数与RCA取代率和再生混凝土抗压强度的关系。结果表明:再生混凝土的细观受力破坏模式与普通混凝土不同,其受力破坏形态不仅取决于粗骨料与水泥浆体的界面黏结强度,还取决于RCA自身性能,当裂纹发展至天然粗骨料或强度较高的RCA时会绕过骨料表面继续发展,发展至强度较低的RCA时会贯穿骨料;分形维数可定量描述混凝土材料内部细观裂纹的整体扩展情况,即裂纹越丰富,分形维数越大;多重分形谱可反映从局部到整体不同层次的细观裂纹特征,裂纹分形维数和多重分形谱特征参数均与RCA取代率呈线性下降关系,与抗压强度呈线性增长关系;本研究可为再生混凝土在大型结构工程中的广泛应用奠定理论和实验基础。      

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.     

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。     

有规分形几何下的可持续包装设计

目的降低包装制造能耗,通过分形几何的运算方法,设计可持续分形包装,有效控制包装的循环使用生命周期,达到可持续发展的目的。方法分类研究欧式几何学、设计几何学、分形几何学之间的关系及发展趋势,将可持续设计的5R原则所对应的设计方法与分形几何的特点进行对比研究,在可持续系统中梳理有规分形包装研究要点,解析有规分形的运算法则,基于运算法则下概念设计及研究。结论通过分形对于原形迭代与递归的运算法则及"分维增量"与"分维模块"的设计,以及结构组合和拆解,可以有效提高包装的循环使用率。     

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。     

固体薄膜材料裂纹分形结构维数计算中的不确定性研究

讨论了固体薄膜材料裂纹分形研究中出现的一类分维不确定性问题，指出实际分形体的近似分形结构是其产生的根本原因，并在数学上给予了证明，材料断裂行为中的多度域似分形结构维数测量、计算中也存在分维不确定性问题，文中也进行了讨论。     

储能陶粒填充石膏材料中颗粒分布分形及其对导热性能的影响

应用分形理论考察5种储能陶粒样品的粒度分布分形特征,结合灰色关联分析方法研究储能陶粒的粒度分布分形维对石膏板导热系数的影响。结果表明:各储能陶粒样品的体积累积频率和粒径与最大粒径比值的双对数值呈线形关系,相关系数均在0.95～0.98之间,强的相关表明各储能陶粒样品的粒度分布的分形结构是客观的;而且,随着温度的升高,粒度分布分形维对导热系数的影响逐渐减弱。     

分形理论及其在摩擦学研究中的应用

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麻摩擦学研究，如摩擦表面分析、摩擦磨损问题研究和滑动摩擦温度分布的分形模型等方面的应用。     

粉体颗粒群粒度分布分形维与流动性及流动助剂影响关系研究

粉体颗粒粒度分布分形维能很好地表征颗粒群粒度分布情况,对表征颗粒流动性具有重要意义.通过建立便于用数字显微和图像处理计算颗粒粒度分布分形维数值的数学模型,采用图像处理技术得到粉体颗粒粒度分布分形维数值,探讨流动性表征参数休止角、崩溃角和差角与粒度分布分形维数值间的关系,确认颗粒粒度分布分形维数值可用于表征粉体流动性,形成了可靠和简洁的粉体流动性能测定新方法.并就流动助剂对粉体流动性能的改进与分形维数值关系做了初步探讨,得出了分形维数值可作为掺杂流动助剂量的指导参数的结论.     

冲击荷载下免蒸养活性粉末混凝土分形特征研究

应用?80 mm分离式霍普金森压杆系统(SHPB)得到了免蒸养活性粉末混凝土(RPC)在6组冲击气压(0.5 MPa、0.6 MPa、0.7 MPa、0.8 MPa、1.0 MPa、1.1 MPa)下的峰值强度和吸能值,通过筛分试验统计了相应应变率范围(约90 s-1~290 s-1)内破碎产物中不同粒径颗粒的质量分布特征;采用分形维数对试件的破碎程度进行表征,探究了峰值强度和吸能值随分形维数的变化规律,并与其他水泥基材料进行了对比。结果表明:免蒸养RPC破碎产物的平均粒径随应变率增加而线性递减,随着冲击气压的增加,粗颗粒碎片逐渐转化为细颗粒碎片,中等颗粒碎片的质量没有显著变化;分形维数与冲击速度和应变率间存在指数性关系,峰值应力与吸能值随分形维数的增大而增长,通过对比发现免蒸养RPC的抗破碎能力优于普通混凝土和钢纤维混凝土。通过定量分析破碎分形特征与力学性能之间的关系可以对材料进行更全面的评估。     

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。     

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.