纳米铜粉在乙醇溶液中的团聚规律

研究了纳米铜粉在乙醇溶液中团聚的影响因素及其规律。结果表明:随着静止时间的延长,纳米铜粉的团聚粒径逐渐增大,粒径的分布范围先是增大,当团聚达到动态平衡后又逐渐变小;当团聚达平衡状态时,纳米铜粉的平均粒径随其质量分数的增加而增大,但当质量分数达到一定值时平均团聚粒径就达到极限;纳米铜粉在悬浊液中的团聚速率随纳米铜粉质量分数的增大而增大。     

基于分形理论的磨粒磨损类型

本文在M-R接触分形模型的基础上，根据塑变磨损理论导出了基于分形参数的磨粒磨损模型，建立了磨损率与分形维数之间的关系，综合反映了材料的磨损规律和表面特性。根据该模型可知，当分形维数在某一范围时，磨损率达到最小值。当分形维数一定时，磨损率随尺度系数、磨损概率常数的增大而增大。随材料性能参数的增大而减小；当其余各影响参数保持一定时，磨损率随接触面积的增大而增大。     

基于分形理论的磨粒磨损模型

本文在M-B接触分形模型的基础上,根据塑变磨损理论导出了基于分形参数的磨粒磨损模型,建立了磨损率与分形维数之间的关系,综合反映了材料的磨损规律和表面特性。根据该模型可知,当分形维数在某一范围时,磨损率随分形维数的减小而迅速增大;而在另一范围时,磨损率随分形维数的增大而增大;当分形维数等于1.5时,磨损率达到最小值。当分形维数一定时,磨损率随尺度系数、磨损概率常数的增大而增大,随材料性能参数的增大而减小;当其余各影响参数保持一定值时,磨损率随接触面积的增大而增大。     

基于分形理论的磨合磨损建模

为了求解在粗糙表面上磨合磨损的磨损率,将分形接触模型和传统磨损公式相结合,推导了基于分形参数的磨损率模型,并对该模型进行了分析。建立了磨损率与分形维数、材料性能常数之间的关系,从而得出材料的磨损规律。分析结果表明:当分形维数在某一范围内时,磨损率随分形维数的增大先减小后增大;当分形维数一定时,磨损率随着尺度常数的增大而增大,随着材料性能常数的增大而减小;当其它各参数保持一定值时,磨损率与接触面积的变化趋于一致。     

汽车传动轴振动信号分形维数计算

讨论了确定混沌时间序列嵌入维数的平均最近邻域发散度方法，并根据从时间序列中计算分形维数的方法，计算了一组不同平衡度汽车传动轴振动信号分形维数。计算表明，汽车传动轴振动信号具有分形特征；在时间序列具有较大噪声时，平均最近邻域发散度法能很好地确定其嵌入维数，具有良好的收敛性；在其他条件不变时，传动轴的不平衡度与其振动信号的分形维数值呈线性关系，当时间序列样本点达到一定数目时，计算结果稳定性好。     

基于动态光散射信号分形的颗粒测量技术研究

颗粒的动态光散射信号具有分形特征，通过对其特征值的分析，可以得到颗粒粒径信息。采用100nm、200nm、500nm和1000nm4种亚微米粒径范围的标准聚苯乙烯乳胶颗粒样品，分别求取了它们的动态光散射信号的分形维数。实验结果表明，颗粒粒径越小，对应的动态散射光分形维数越大；粒径越大，分形维数越小。从而证明了用分形维数表征颗粒粒径的可行性。与相关方法相比，分形方法具有所需的采样数据少、计算简便、适于实时测量等特点。     

微机电系统(MEMS)磨损的分形分析

基于M-B分形磨损模型,建立微机电系统(MEMS)表面磨损率与分形维数之间的关系,对MEMS表面的磨损规律与表面特性进行相关分析.结果表明,分形维数对MEMS表面磨损率的影响具有一定的规律性,当分形维数在某一范围时,磨损率随着分形维数的减小而迅速增大;当分形维数为1.5时,磨损率达到最小值.当分形维数一定时,磨损率随着尺度系数、磨损概率常数的增大而增加,随着MEMS材料性能参数的增大而减小.当其它影响参数保持一定时,磨损率随着MEMS表面接触面积的增大而增加.     

考虑摩擦的球面切向接触刚度分形模型研究

为准确且方便地计算两球面的切向接触刚度（TCS）,在前期对两球面接触分形模型研究的基础上,通过引入考虑摩擦因素的弹塑性变形临界面积计算公式,并基于接触面切向刚度基本理论,建立了考虑摩擦因素的两球面切向接触刚度的分形模型。对模型进行了仿真分析,结果表明：切向接触刚度与法向载荷成正比关系;摩擦因数与切向接触刚度的关系因分形维数的变化而呈现出不同的规律;受到分形维数变化的影响,切向接触刚度随接触面材料特性参数和分形粗糙度幅值的增大而增大;在一定工况下,切向接触刚度在分形维数取1.5时达到最大,且当分形维数在1.5左右时,其值增大最快;球面内接触比外接触时的切向刚度大;随着曲率半径的增大,切向刚度增大。研究结果为后续开展高副结合面（如轴承等）润滑及动力学分析提供了理论基础。     

灰铸铁热冲击试验微裂纹的分形研究

利用高频感应加热设备将灰铸铁试件加热至一定温度,然后对试件表面喷水冷却进行热冲击试验;每隔一定循环对试件表面进行显微拍照,得到表面微裂纹随循环数的变化过程;对裂纹照片进行处理,采用盒维数法对试件的微裂纹照片进行分析,计算表面裂纹的分形维数,得到不同最高温度下热冲击表面微裂纹的分形维数随循环数的变化关系,并确定分形维数与循环数及温度载荷间的关系式,分形维数随循环次数的增加先迅速增大,然后逐渐变缓,最终趋近于一定值。     

铝合金加速腐蚀形貌分形特征提取

基于数字图像技术,将分形理论应用于腐蚀形貌图像的特征提取,结合LY12CZ铝合金在EXCO(exfoliationcorrosion)溶液中的加速腐蚀试验,用分形维数表征腐蚀形貌的演化过程,计算得到加速腐蚀不同时间的分维值。结果表明,腐蚀初期蚀坑数目增加明显,分形维数迅速增大。随后,腐蚀速率加快,蚀坑逐渐连成一片,分形维数增加减缓,并趋于平稳。     

面向空气静压支承的多孔材料渗透特性研究

为提高多孔质材料渗透系数的理论计算精度,本文基于分形理论建立了渗透系数求解模型,并基于图像处理优化了分形维数的求解方法。首先,利用扫描电子显微镜拍取4种多孔材料表面图像后,使用盒维法求解分形维数并研究多孔材料图像大小和放大倍数对分形维数求解准确性的影响。其次,基于气体Darcy定律、分形理论及修正的HagenPoiseulle气体方程建立了无修正系数的渗透系数求解方程,从而完善了多孔材料分形理论计算公式。最后搭建渗透系数测量平台,基于流动状态的判定结果,验证了理论推导的正确性。结果表明:图像越大、放大倍数越低,分形维数越趋近于真实值;通过建立材料的最大孔径、最小孔径、迂曲度及分形维数与渗透系数间的无经验参数的理论关系,可使渗透系数理论计算值更加准确。通过对比渗透系数理论计算值及实验值可知,误差值为5%~8%,满足材料渗透系数测量的误差要求。本文研究为材料渗透系数的准确获取提供了新的途径。     

淹没磨料水射流中磨料破碎状况分析

磨料水射流中的磨料在冲蚀破碎后,颗粒的分布在一定范围内表现出自相似的分形特征.对颗粒分布进行测定并分析,得出磨料水射流中磨料颗粒在喷嘴内有破碎发生,且颗粒愈大破碎愈强烈,分析得出颗粒的分形维度可作为磨料破碎状态的一个重要指标,应用于对颗粒破碎程度的评定.     

Micromorphological characterization of zinc/silver particle composite coatings

The aim of this study was to evaluate the three‐dimensional (3D) surface micromorphology of zinc/silver particles (Zn/AgPs) composite coatings with antibacterial activity prepared using an electrodeposition technique. These 3D nanostructures were investigated over square areas of 5 μm × 5 μm by atomic force microscopy (AFM), fractal, and wavelet analysis. The fractal analysis of 3D surface roughness revealed that (Zn/AgPs) composite coatings have fractal geometry. Triangulation method, based on the linear interpolation type, applied for AFM data was employed in order to characterise the surfaces topographically (in amplitude, spatial distribution and pattern of surface characteristics). The surface fractal dimension D_f, as well as height values distribution have been determined for the 3D nanostructure surfaces. Microsc. Res. Tech. 78:1082–1089, 2015. © 2015 The Authors published by Wiley Periodicals, Inc.     

离心沉降极限分离粒径的分形研究

针对传统离心分离理论中的极限分离粒径计算公式在超细颗粒分离实验中偏差较大的问题,结合分形和聚团动力学的理论,建立超细颗粒离心分离模型,推导了计算极限分离粒径的表达式.阐述了极限分离粒径与分形维数、分离因子、颗粒级数等的关系,表明超细颗粒可分离的机理是颗粒团聚.     

基体表面的分数维对电弧喷涂层结合强度的影响

研究了不同喷砂角度下２０钢基体表面的粗糙度和分数维的变化及其对电弧喷涂层结合强度的影响,结果发现,不同角度喷砂处理对２０钢基体表面的平均粗糙度影响不大,而基体表面的分数维则受喷砂角度的影响。并且存在一个最优喷砂角度,此时基体表面形貌的分数维最大,电弧喷涂层的结合强度值也最大。     

Application of the Richardson technique to the analysis of surface profiles and particle boundaries

The characterisation of natural shapes is often attempted using fractal geometry. As many physical surfaces are created by random processes, the technique has found use in tribology, in characterisation of rough surfaces and particles. There is a multitude of techniques that can be used to calculate a fractal dimension, from profiles, boundaries, surfaces, distributed clusters, etc. This paper discusses the uses and limitations of the popular Richardson technique commonly used to calculate the fractal dimension from surface profiles and particle boundaries.     

考虑颗粒分布影响的液-固二相流体润滑研究

对多颗粒分布的液-固二相流体润滑进行了研究。对有颗粒存在时的润滑区域进行划分,建立了多颗粒状态下的雷诺方程,引进颗粒的速度、大小、位置,颗粒间的距离等参数,在给定油膜承载力的情况下运用有限元法对有限长滑块进行了数值求解。结果表明:颗粒的存在使颗粒附近的压力分布有了明显的变化;油膜承载力越大,颗粒对压力分布、最小油膜厚度的影响越明显;颗粒处于运动状态或静止状态对压力分布和最小油膜厚度的影响趋势是一致的,但运动颗粒的影响程度较小些;颗粒间的距离、颗粒半径、颗粒数目对压力分布也有比较大的影响。     

Fractal roundness modelling of a measured profile of a cylindrical object

Recently, a fractal analysis has been used as a useful tool in the characterization of the geometry. Especially in fractal analysis, a fractal interpolation method has been widely used to estimate and analyse experimental geometry. Due to the chaotic nature of the dynamic roundness profile in round shape machining, a more desirable method must be used for the analysis of experimental data which is natural to sequential data. A fractal method which is analysed in this paper focused its objects on the scope of the fractal interpolation and fractal dimension. Also for the calculation of fractal dimension, two methods for computing the fractal dimension have been introduced and discussed. These two methods can calculate the fractal dimensions of dynamic roundness profile according to the number of data points in which the fixed data are generally lower than 120 data points. This fractal analysis shows that it is possible to analysis fractal characteristics of roundness profile that have some different geometric properties. The fractal parameters were calculated and analysed using the measured profile of workpiece after turning.     

2SPS+RRPRR并联机器人实时速度加速度的变量几何法求解

以有限差分原理为基础,利用计算机辅助几何约束和尺寸驱动技术,构造含有欧拉角的5自由度2SPS+RRPRR并联机器人模拟机构,得到其位姿解。在此基础上进一步构造线速度/线加速度和欧拉角速度/角加速度模拟机构,得到其线速度/线加速度及欧拉角速度/角加速度解。当改变驱动参数时,模拟机构也随之变化,自动求解各项运动学参数。结果表明CAD变量几何法不仅快速直观,而且准确可靠。