基于分形理论的坝基裂隙岩体注灰量与导水率关系研究

由于天然岩体裂隙分布的隐蔽性和不确定性,很难准确评价天然裂隙岩体的渗透性和可灌性。离散裂隙网络作为描述天然裂隙网络的有力工具,能在一定程度上反应裂隙岩体的某些特征,但都是基于统计意义上的概率分布,无法反应裂隙网络参数的内部联系以及微观特征。Mandelbrot提出的分形几何是描述不规则物体的重要工具,研究发现裂隙网络中的裂隙迹长分布服从分形特征,很多学者利用这一理论对裂隙网络的渗透性进行了研究,推导了裂隙网络渗透系数的表达式。然而缺乏裂隙网络的可灌性和灌浆量的研究。本文首先利用裂隙网络的分形特征和裂隙迹长与隙宽的关系,建立了裂隙岩体导水率的分形模型,推导了裂隙岩体导水率与分形维数的关系表达式,并与已有研究结果进行了对比,证实了该关系式的可靠性。其次,分析了裂隙岩体灌浆注灰量与分形维数的关系,进而推导了注灰量与导水率的关系式,根据注灰量与导水率的关系曲线对灌浆区域的划分,定义了3个不同的灌浆区域:正常区域、微小裂隙区域和扩展区域,分别对应于正常灌浆、微小裂隙较多和裂隙扩展变形这3种不同的灌浆状态。最后,通过与工程实测数据的对比,证实了本文注灰量与导水率关系式的可靠性和适用性,也说明了3个灌浆区域的划分是合理并且重要的。因此,该关系式和灌浆区域的划分可以用来预测和评价实际工程灌浆施工的合理性和可灌性。     

湍流化学反应的分形数值模拟

基于涡串唯象概念和分形理论,建立了能够表达湍流多尺度结构物理特性的分形湍流化学反应模型,针对Steckler室内燃烧过程进行了数值模拟研究.湍流流动采用浮力修正的κ-ε双方程模型来模拟,辐射由Rosseland模型描述,整个模拟过程由ANSYS-CFX10.0实现.将模拟结果与Steckler的燃烧实验数据进行对比,并与EDC燃烧模型及文献中EBU燃烧模型的模拟结果进行对比.结果表明,FM燃烧模型模拟得出的温度、速度场分布与实验数据能够较好地吻合,是一种有前途的湍流化学反应模拟方法.     

伴有生物质热解的流化床中的混沌传递现象

Experiments of biomass pyrolysis were carried out in a fiuidized bed, and dynamic signals of pressure and temperature were recorded. Correlation dimension was employed to characterize the chaotic behavior of pressure and temperature signals. Both pressure and temperature signals exhibit chaotic behavior, and the chaotic behavior of temperature signals is always weaker than that of pressure signals. Chaos transfer theory was advanced to explain the above phenomena. The discussion on the algorithm of the correlation dimension shows that the distance definition based on rhombic neighborhood is a better choice than the traditional one based on spherical neighborhood. The former provides a satisfactory result in a much shorter time.     

分形在陶瓷微观结构中的应用

分形作为一种数学方法 ,其应用范围日益扩大 ,已经逐渐渗入各学科领域。本文简要介绍了分形的概念以及它在陶瓷微观结构中的应用情况 ,重点介绍了位错、晶粒度、晶界的分形     

基于非线性关联维特征提取的机械自动化监测系统

提取天然气压缩机故障状态下振动信号的故障特征是设计机械自动化检测系统的核心技术。提出一种基于非线性关联维特征提取的机械自动化监测系统设计方法,在故障诊断原理基础上,进行故障振动信号时间序列分析,设计故障振动信号相空间重构方法,改进了相空间重构最佳时延和嵌入维数参数计算的关键技术,通过提取关联维故障特征,在Simulink平台上设计了自动化监测系统。系统实验结果表明,该算法和系统能使各类故障状态下提取的关联维特征的标准差显著性降低,特征分布聚类能力明显提高,系统能有效检测各类故障,实现了机械设备的自动化监测,在自动化故障诊断仪表设计等领域具有较好的工程实践价值。     

基于分形理论的短期电力负荷预测*

电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分,也是电力系统经济运行的基础,其对电力系统规划和运行都极其重要。具有精确的预测方法可以保证能源的节约,避免资源的浪费。同时也可以缓解电能短缺所造成的重大影响。论文为了实现更好的电力负荷预测方法,研究了分形理论在电力负荷上的应用。将分形拼贴定理和分形插值法应用到电力负荷预测之中。提出了分形理论电力负荷预测模型,得到了分形插值预测模型。为了证明分形插值法的有效性,论文将分形预测模型与传统的BP神经网络电力负荷预测模型相比较。最后通过仿真算例说明了论文提出的分形插值预测模型预测精度更高,预测相对误差较小。并且分形理论可以很好地应用在电力系统负荷预测中,预测效果要好于BP神经网络预测模型。     

水利普查成果分析中数据立方体计算研究

n维的立方体将生成2n个聚集立方体.如何进行立方体计算,在存储空间和查询时间方面寻求平衡,成为多维分析应用中的关键问题.基于部分物化的策略,并结合水利普查数据特征,改进Minimal cubing方法,提出了层次维编码片段方法HDEF cubing.该方法利用编码长度较小的层次维编码及其前缀,快速检索出与查询关键字相匹配的层次维编码,减少了多表连接操作,从而提高查询效率.以水利普查数据为例,验证了改进的立方体计算方法能高效地对立方体进行存储和查询,适用于水利普查成果分析.     

OLAP中文本文件建模

在联机分析处理中,由于传统的模型无法对文本文件进行建模,因此提出了基于维概念的星系模型。该模型删除了事实的概念,消除了只能把事实作为分析主题的限制,令联机分析更加自由;而且引入了联系的概念,实现了对文本文件中的超链接进行建模。通过两种方法可以把星型模型中的事实转换成星系模型中的维,实现了星系模型与其他模型之间的转换。     

曲柄滑块机构综合的三周期牛顿混沌法研究

为了提高牛顿混沌迭代Julia点的求解效率,构造了基于三周期混沌求解Julia点的逆像迭代方法,提出了一种新的牛顿混沌迭代法,该方法可以求出解非线性方程组全部解.对平面曲柄-滑块机构综合进行了研究,计算实例表明该方法的正确性与有效性.