基于真彩色的磨粒分形维数计算系统的设计

磨粒的分形多为无规分形，其分形维数计算比有规分形维数复杂得多，利用计算机来完成分形维数计算是一种有效方法，作者阐述了分形维数的定义和磨粒分形维数计算方法，无标度区间的计算原理，基于真彩色图像处理原理，设计了磨粒分形维数计算的硬件系统。在软件设计中，引入了无标度区间的计算，克服了原有磨粒分维计算方法的不足，利用Visuam C ＋完成了基于Windows平台的磨粒分形维数计算程序的设计，为运用铁谱技术研究磨粒的复杂特征提供了计算工程。     

Cu基低碳醇合成催化剂表面分形维数与催化性能

用分形几何描述催化剂的表面形貌，用盒子维模型测定了不同制备方法和载体所制备的催化剂表面分形维数，分形维数Ｄ被看作是催化剂形貌的表征参数。结果表明，催化剂表面形态具有自相似性，催化剂表面分形维数介于２．５７至２．６７之间，尖晶石载体对催化剂表面分形维数影响最大，制备方法也影响催化剂表面分形组成，相同组成的催化剂表面分形维数增大，催化剂的ＣＯ转化率提高。     

分形维数与30Ni2B钢的韧性

分别用二次电子线扫描和数字图象法测定了冲击试样断口的分形维数，研究了３０Ｎｉ２Ｂ钢断口的分形维数和冲击韧性的关系，结果表明，试样的冲击韧性与分形维数Ｄｓｅ和ＤＨ成相相关，即冲击韧性随分形维数的增大而增加。     

煤条带结构的分形特征及地质意义初探

本文运用分形几何学理论探讨煤的条带结构特征，统计分析了大同侏罗纪部分煤的条带结构分维数，发现煤的条带结构具有很好的分形特征，可用分形维数表示煤条带结构的复杂程度。同时，将煤条带结构分形维数与煤相进行了综合研究，结果表明：煤条带结构分形维数与煤形成的泥炭沼泽相有着较好的对应关系，认为煤条带结构分形维数可作为煤相划分的参数之一。     

分形理论的产生及其应用

阐述了分形理论的产生过程以及它的发展的三个阶段，给出了分形图形维数的两种常用定义：Hausdorff维数和Box维数，总结出分形理论的特点，同时对分形理论的广阔应用前景做了展望。     

分形维数与30Ni2B钢的韧性

分别用二次电子线扫描和数字图象法测定了冲击试样断口的分形维数，研究了３０Ｎｉ２Ｂ钢断口的分形维数和冲击韧性的关系．结果表明，试样的冲击韧性与分形线数Ｄｓｅ和ＤＨ成正相关，即冲击韧性防分形维数的增大而增加．     

颗粒复合材料 LDPE/CaCO_3 拉伸断口的分形分析

应用计算断口表面分形维数的二维变差法，计算了颗粒复合材料ＬＤＰＥ／ＣａＣＯ３拉伸断口的分形维数，并且建立了断口分形维数与强度极限和填料颗粒含量之间的关系。     

木材横纹有效导热系数的分形模型

提出了一个二维的分形模型来计算木材横纹有效导热系数.通过分析木材试样的扫描电镜照片，研究了木材横纹剖面的多孔结构特征，采用盒维数法计算了其分形维数.通过分析单一木材细胞的导热过程，采用热阻模拟方法分别推导了弦向和径向有效导热系数的表达式.实验得到各种木材的纤维多孔结构的分形维数约为1.4，由木材纤维孔隙率与分形维数的关系得到了有效导热系数随分形维数变化的表达式.利用分形模型对木材径向有效导热系数进行了计算，并与实验测量结果和文献中的数据进行了比较.结果表明，此分形模型可以对各种木材的横纹有效导热系数进行有效的预测，而且可以推广到不同含水率的情形.     

混凝土材料的拓扑学特征及分形特征的评价

在分析比较了拓扑空间、分形空间以及拓扑维数、分形维数的基础上，用拓扑学和分形理论评价了混凝土材料的超细掺合料颗粒特征、粗集料表面特征、混凝土断裂表面和水泥石断裂表面特征以及混凝土孔隙显微结构等特征；研究表明对于超细硅灰、轻集料、卵石以及水泥石断裂表面可以用拓扑学的理论进行抽象化处理，对于超细粉煤灰、碎石、混凝土断裂表面以及孔隙显微结构等几何特征，采用分形理论是十分有效的，其分形维数大于它的拓扑维数，小于它的空间维数，符合相应的自然规律。     

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．     

中低煤阶煤层气储层孔隙结构分段分形特征

为明确韩城、保德区块煤岩孔隙结构分形特征,基于火柴棍模型,推导了新的分形特征表征方法,并利用扫描电镜实验和压汞实验数据对新方法进行验证,在此基础上研究了中、低煤岩孔隙结构分形特征。结果表明,火柴棍模型更能精确表征中、低煤阶煤岩的双重孔隙结构特征。在双对数坐标中,进汞饱和度与毛管压力成双线性关系,即以半径1 μm为界,中低阶煤岩孔隙结构具有分段分形特征,孔隙和裂缝具有不同的分形区间和分形维数。韩城、保德区块裂缝分形维数和孔隙分形维数分别在2.80~2.98和2.17~2.33,且裂缝分形维数随孔隙分形维数增加而增加,两类分形维数均随平均孔隙半径、孔隙度和渗透率的增加依次降低。表明煤岩分形维数可以作为储层评价的关键指标,分形维数越小,储层物性越好。煤岩分形维数能够表征其孔隙结构的非均质性,分形维数越大,孔隙结构非均质性越强。韩城、保德区块割理、裂缝的分形维数远远大于孔隙分形维数。     

煤的裂隙结构分形特征与分形渗流模型研究

利用工业CT扫描实验系统对煤样进行了无损扫描,获取了煤样内部裂隙结构的发育程度与分布特征;基于分形理论计盒维数法的计算原理与煤样CT二维断面图的图像数据,利用MATLAB软件计算了煤样裂隙结构的二维分形维数,结合二维分形维数与三维分形维数之间的理论关系,得到了煤样裂隙结构的三维分形维数,分析了分形维数与煤样内部裂隙结构发育程度之间的关系;在此基础上,结合渗流理论,建立了煤的分形渗流模型.研究结果表明:分形维数可有效反映煤样内部裂隙结构的发育程度,分形维数越大,裂隙越发育;所建的分形渗流模型是准确合理的,可用于预测煤的渗透性.研究结果可为煤层瓦斯抽采和煤矿安全生产提供理论支撑.     

断裂构造的分形分布与其损伤演化的关系

籍助于分形几何学和损伤力学的方法，重新考察和分析计算了有关的岩石断裂实验所提供的实验数据。分析计算结果表明：岩石断裂的损伤演化过程具有良好的统计自相似性，断裂尺度分布的分形维数能够很好地刻画岩石的损伤程度；并且在岩石断裂的损伤演化过程中，断裂尺度分布的分形维数(DL)随外载荷(σ)呈线性增大。对断裂尺度分布的分形维数而言．损伤演化过程是一个增维过程。根据计算结果给出了分形维数(DL)与损伤变量(σ)之间的经验关系。     

高维分形理论在断口表面分形维数计算上的应用

本文应用高维分形理论计算了颗粒复合材料ＡＢＳ／ＣａＣＯ３拉伸断口的表面分形维数，为断口表面分形维数的计算提供了一种简便的方法。     

分相玻璃的分形几何

用分形描述了分相玻璃中不规则几何形貌,并用简易方法得出了分相玻璃形貌的分形维数D,对不稳分解产生的具有相互连通结构的分相玻璃二维形貌,在较大尺度范围,连通的不规则相集团的分形维数D=1.8～1.9,接近于渗流集团的分形维数;在短尺度范围,集团是致密的。在中程尺度范围存在一个分形维数较低的渡越区,其分形维数D=1.4～1.6,接近于渗流骨干分形维数。     

基于NMR和SEM技术研究陆相页岩孔隙结构与分形维数特征——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

为了表征陆相页岩的孔隙结构和分形特征,选取松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相页岩作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)图像分析、核磁共振(NMR)实验,运用分形维数理论,讨论NMR分形维数与矿物组成、地球化学参数、物性参数之间的相互关系,并且通过SEM图像提取技术定量化研究页岩储层孔隙特征。结果表明:沙河子组陆相页岩具有多种孔隙类型、孔径分布复杂、非均质性较强的特点。基于弛豫时间截止值,可将NMR分形维数划分为束缚流体孔隙分形维数(0.060 9～1.420 4)和可动流体孔隙分形维数(2.964 0～2.986 9)。矿物组成与分形维数的关系显示石英含量与束缚流体孔隙分形维数成负相关关系,黏土矿物含量与束缚流体孔隙分形维数成正相关关系; NMR分形维数与有机质含量呈线性相关,与成熟度不存在明显相关性; 这说明矿物组成和有机质含量对NMR分形维数起明显的控制作用。储层物性方面,NMR分形维数与孔隙率成线性负相关关系,而与渗透率成正相关关系,说明NMR分形维数能够作为衡量物性的重要指标。总体来说,SEM图像分形维数可以用来反映孔隙形态的多样性和页岩孔隙的发育程度; NMR分形维数与储层物性之间的关系可用于评价页岩储层质量。     

基于分形的机械故障诊断方法研究

将分形的有关理沦与复杂机械故障诊断联系起来，论述了分形维数的基本概念．研究了几种分形诊断方法：重构相空间求取关联维数，小波分形技术，分形模糊神经网络的诊断技术，并给出了相关算法．研究结果表明：基于分形的机械故障诊断方法对复杂机械系统的早期故障更为敏感．     

位势理论在计算豪斯道夫维数中的应用

本文应用位势理论方法计算分形集的豪斯道夫维数，为分形集的豪斯道夫维数计算提供了一种有效的方法。     

非织造布的分形特征分析

用分形理论对非织造布的结构进行了分析，通过建立分形模型，用Visual basic6．0辅助计算出了几种类型非织造布的计盒维数，提出了用分形维数定量地评价非织造布的方法。     

北京市PM10粒度分布分形维数特征

采用分形理论研究了北京市可吸入颗粒物（PM10）粒度分布的分形特征．采集了北京市不同功能区大气PM10样品,计算了各采样点PM10粒度分布的分形维数,分析了PM10粒度分布分形维数的变化与粒度分布的关系,讨论了采样时气象条件等因素对颗粒物粒度分布分形维数的影响．结果表明,北京市PM10粒度分布的分形维数在1．6446～2．6655之间,夏季PM10的粒度分布分形维数（2．6655）明显大于秋季（1．6446）,表明夏季PM10的粒度普遍较秋季的细．分形维数能够较好地表征颗粒物的粒度分布,可以用分形维数定量比较不同采样点、不同季节的粒度分布,颗粒物的不同粒度分布分形维数和采样时的局部环境及气象条件相吻合．