分形理论在沥青混凝土疲劳开裂过程中的应用

通过对沥青混凝土试件进行疲劳加载,用盒维数方法计算加载过程中裂缝的分形维数,利用分形理论对沥青混凝土疲劳开裂过程进行了探讨和分析。结果表明,沥青混凝土疲劳开裂过程具有很好的分形特征。     

基于分形理论的泡沫混凝土强度研究

利用分形理论对泡沫混凝土的微观结构进行了深入分析，通过MATLAB语言编写程序，对泡沫混凝土的微观结构图片进行了分形维数的计算，分析了粉煤灰掺量不同时，泡沫混凝土的分形特征。通过设计抗压强度试验，研究粉煤灰掺量对泡沫混凝土28d抗压强度的影响，并建立数学回归方程，将分形维数与泡沫混凝土的抗压强度联系起来，对理论值与实测值进行对比研究。分析结果表明：泡沫混凝土的分形维数在1.4~1.9之间；随着粉煤灰掺量的增大，分形维数加大，28d抗压强度减小；28d抗压强度的计算值与实测值较为接近，相对误差最大为1.76%，证明了拟合公式的可靠性。     

钢筋无机聚合物混凝土梁裂缝分形特征试验研究

在钢筋无机聚合物混凝土梁正截面抗弯试验过程中,取得各级荷载作用下梁侧面的裂缝图片;通过数字图像的盒计数法验证了钢筋无机聚合物混凝土梁侧表面裂缝的发展和分布具有分形特征,并确定了表征裂缝不规则发展的分形维数;证明了钢筋无机聚合物混凝土梁侧表面裂缝的盒维数与荷载、跨中挠度、混凝土应变、钢筋应变之间存在定量关系。试验结果表明:分形理论可以用来描述钢筋无机聚合物混凝土梁侧表面裂缝的发展过程,分形维数与梁的力学性能之间存在定量关系。     

龄期和掺合料对混凝土孔隙影响的分形学评价

为研究龄期和掺合料对混凝土孔隙的影响，采用压汞法测试不同龄期和不同掺合料混凝土的孔结构参数，并计算混凝土孔隙的体积分形维数，探究孔隙体积分形维数的变化及其与强度和耐久性的关系。结果表明：混凝土的孔结构具有明显的分形特征，随着龄期的增长，孔隙率逐渐降低，而孔隙体积分形维数逐渐增大，混凝土孔隙结构越来越不规则；不同掺合料混凝土孔隙体积分形维数与强度和氯离子渗透系数都有一定相关性，强度随分维的增大而增大，氯离子渗透系数随分维增大而降低；掺合料会影响混凝土孔隙结构，掺加矿粉会使混凝土的孔隙率降低，孔隙体积分形维数增大，而掺加粉煤灰会使混凝土早期孔隙率增大，孔隙体积分形维数降低。     

优化分形维数计算方法

应用分形几何研究钢筋混凝土结构裂缝扩展形式。研究表明,结构表面裂缝的分形维数与结构力学性能之间存在良好的线性相关性;为了准确测定分形维数,结合工程实例,对比分析了盒计数网格法和数字图像盒维数法测得的分维值,并讨论了各自的优缺点及各自测定的条件,结论对分维值的准确测定能起到一定的指导作用。     

模袋混凝土干湿-冻融侵蚀孔结构的分形特征

为探究干湿-冻融循环作用下模袋混凝土损伤特征,基于扫描电镜(SEM),结合差分盒维数法,计算得到了其分形维数的微观损伤演化特征;又基于核磁共振试验(NMR)的T2谱计算了孔隙体积的分形维数,发现孔隙结构具有分形特征,并推导了孔隙度、渗透率与分形维数之间的数学关系;进一步,结合分形理论,以相对动弹性模量为损伤指标,建立了...     

基于分形插值的Weierstrass函数图像的盒维数

本文基于分形插值方法，构造了生成Welerstrass函数图像的迭代函数系统，并在此基础上，得到其盒维数。     

煤岩体破裂电磁辐射分形特征研究

为提高电磁辐射预测煤岩体动力灾害的准确性,采用室内试验和分形理论相结合的方法研究单轴压缩煤体产生的电磁辐射分形特征.研究结果表明:煤岩体受载过程中产生的电磁辐射脉冲数在时间上具有明显的分形特征,分形维数与煤样的冲击能指数成正幂指数关系;当受载煤岩体处于压密阶段时电磁辐射分形维数较小;处于弹性阶段时,电磁辐射分形维数有一个较小增长,并保持在一个稳定的水平;当受载煤岩体处于塑性阶段时,电磁辐射分形维数大幅度提高;临近主破裂时电磁辐射逐渐降低;主破裂时电磁辐射分形维数降低到最低水平;残余变形阶段,电磁辐射分形维数先增长后减少,总趋势减少.利用上述研究成果,成功地对7249工作面的冲击地压进行准确的预测预报.实践表明,计算脉冲数分形维数的电磁辐射法能够预测煤岩动力失稳现象.     

基于分形理论应用Matlab/Simulink对简支梁的损伤识别

介绍了分形理论和它在基于桥梁结构动力响应的损伤识别方法中的研究,应用Matlab/Simulink仿真将损伤前后的位移加速度图像对比分析,并将得到的数值结果利用分形盒维数进行处理,从而了解Simulink在损伤识别中的可行性及简支梁结构损伤前后分形维数的变化规律。     

基于分形理论的城市天际线定量分析控制研究——以无锡蠡湖湾滨水区为例

“山—水—城”的滨水立面天际线对感知滨水城市魅力，彰显城市历史风景特色具有重要意义。该文以无锡蠡湖湾滨水区总体城市设计为研究对象，依托于GIS技术平台，以分形理论中的计盒维数法对城市天际线进行分段与分层提取，依此进行分形维数的计算与评估。通过多维度对比，从天际线轮廓线形状、平均转折点数、建筑高度的变化程度等多个方面进行城市天际线的量化评价及形态调控优化，为城市天际线定量评价的理论方法研究提供新的思路，为其他山水城市高度体系建构提供参考与建议。     

分形理论在城市研究中的应用

本文先介绍分形理论的基础知识 :分形、分形维数及其算法。然后应用该理论探讨城市的形态与功能 :城市边界线、网络结构、土地使用、城市形态与增长、城市化空间过程等。所引述的大量证据表明城市在各个方面具有分形特征。分形模型适合用来刻画城市的空间过程 ,从而为规划设计、政策分析提供新方法     

粒度分布函数的分形表示

从分形的概念出发，导出了颗粒系统的分形粒度分布方程式，证明了几种常用的粒度分布函数是分形的，并结合破碎模型讨论了分布分维Ｄ的涵义及取值范围．     

分形几何在混凝土研究中的应用及其前景

混凝土材料的复杂性及其非线性力学行为越来越受到重视.首先论述了混凝土研究的复杂性和应用分形理论研究混凝土问题的可行性,其次详述利用分形理论研究混凝土问题的方法,最后指出分形理论在混凝土研究中的应用前景.     

基于分形理论的土体微观结构研究

土体的微观结构对土的工程性质具有重要的影响.基于分形理论适合于研究复杂不规则图形的特点,介绍了分形理论在土体微观结构研究中的作用,定义了研究土体微观结构的平面分形维数.利用光学显微镜对不同应力路径三轴试验的土样进行孔隙大小及分布的对比研究.利用MATLAB语言编写程序,对土体微观结构图片进行了平面分维计算,分析了不同应力路径试验后土体微观结构的分形特征.分析结果表明,土样的微观结构具有分形特征,其平面分维在1.5～2.0之间;土体越松散,平面分维的数值越大.     

基于分形的骨料密实度计算方法研究

混凝土存在着分形现象,骨料粒径、级配等分形计算方法已有研究,而对于用砂石分形指标计算骨料的密实度研究较少.对混凝土骨料进行试验研究,进一步分析骨料分形规律,提出基于分形的骨料密实度计算公式.试验表明:该公式能够较好的预测骨料按不同质量比混合时的密实度,从而为混凝土配合比设计提供参考.     

节理面分形模拟及JRC与分维的关系

自然岩石节理表面轮廓线可以看作为分形曲线。用随机分形产生的曲线代替自然节理剖面进行分析,会给研究人员带来极大的方便。根据Hurst指数法模拟节理表面轮廓线,然后分析JRC和码尺法分维D之间的关系,并建议了两项经验公式,拟合精度较高,在实际应用时可根据具体情况选用。     

采动岩体裂隙分形相关规律的实验研究

利用相似材料模拟实验模拟采动岩体裂隙的形成过程和分布状态，运用分形几何理论研究采空区冒落带、裂隙带和弯沉带岩体裂隙分布的分形规律。实验结果表明：采动岩体裂隙分形维数随开采宽度的增加而增大，岩体碎胀系数、覆岩下沉系数随采动岩体裂隙分形维数的增大而增大。     

岩石节理的分形描述

本文给出了６种节理的分形量测方法，讨论了岩石节理粗糙性的分形描述，ＪＲＣ和分形维数的关系，以及分维对节理抗剪强度和节理摩擦角的影响。可以说，分维能定量地刻画节理的粗糙性，并有可能用来预测节理抗剪强度和节理摩擦角。     

火灾后混凝土损伤综合评价的分形-插值模型

为了充分考虑多种评估参数以提高混凝土火灾损伤评估的准确性,借鉴分形基本理论,提出了基于分形插值模型的火灾后混凝土损失综合评价方法。该方法首先选取影响混凝土损失评价的抗压强度损失系数、耐久性损失系数、爆裂损失系数和裂纹损失系数4个参数作为火灾后混凝土损失综合评价的指标,并确定指标的分级标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到40个标准样本,用于构建火灾后混凝土损失综合评价的分形—插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个混凝土火灾损失指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形—插值评价模型;最后,通过实例分析表明:该模型的评价结果合理、客观,为火灾后混凝土损失综合评价工作提供了一种新的研究方法与思路。     

基于分形理论的混凝土裂缝对钢筋腐蚀影响的研究

承受外部荷载作用的钢筋混凝土构件表面裂缝的发展影响着内部钢筋的腐蚀程度,通过对具有荷载裂缝的钢筋混凝土试件的腐蚀试验,利用分形理论,研究了钢筋混凝土试件表面荷载裂缝的发展规律及其对钢筋腐蚀的影响,探索分形理论在评价钢筋混凝土构件损伤程度和耐久性等方面应用的可行性,为钢筋混凝土构件的安全性检测提供了一种新的方法.