土体内侵蚀稳定性分形判据

涌水突泥是隧道开挖过程中一种最为常见且危害巨大的地质灾害形式。当隧道开挖至岩溶或断层等地质构造时,会在渗透作用下引起致灾体内的细颗粒流失,并逐渐形成优势通道,进而诱发渗透失稳型涌水突泥。准确判断土体内侵蚀稳定性对预防该类型涌水突泥至关重要。研究利用土体级配的分形特性,推导已有常用判据的分形表达式,并根据现有试验结果,提出了一种具有较高精度的分形判据。研究成果可为隧道渗透失稳型涌水突泥的防治提供理论依据。     

分形微通道换热过程强化研究进展

随着微纳制造技术的快速发展,微电子芯片、微反应器和微燃料电池等微型器件受到了研究者越来越多的关注。微型器件的应用不仅对加工工艺和材料具有较高的要求,而且需要高效的热管理来维持其性能。特别是对于高集成度和高频化的高性能微电子芯片而言,超高的热流密度不仅会严重制约芯片的性能,而且会显著影响芯片的寿命和可靠性。鉴于传统的风冷和液体单相对流换热冷却方式无法满足散热需求,具有高换热系数的微通道换热技术成为解决微型器件散热问题的重要途径。然而,常规的微通道换热技术普遍存在着高流动阻力和非均温性的难题,限制了该技术的实际规模化应用。近年来,研究者开发出一系列新型的分形微通道技术用于换热过程强化。本文系统总结了不同类型的分形换热微通道（包括Y、H、T、Ψ、康托、科赫等分形结构）,并对各分形微通道的原理和性能进行了着重介绍,最后对分形微通道换热的现存挑战和未来发展方向分别进行了分析和展望,以期为换热过程强化的发展提供新的研究思路。      

34CrMoA转子钢高温循环蠕变断口分形维数与蠕变性能的关系

用垂直剖面法测定了34CrMoA转子钢在550℃循环蠕变断口的分形维数,分析、比较了分形维数与蠕变性能的关系,结果表明,分形维数与断裂应变呈线性关系。     

超高强度钢应力腐蚀断口的分形维数研究

用垂直剖面法测定了30CrMnSiNi2钢在去离子水中应力腐蚀开裂断口的分形维数。结果表明,在裂纹扩展过程中裂纹尖端塑性区保持很小的条件下,应力腐蚀开裂形成的断裂表面的分形维数与断面的有效表面能密度γ_p之间有正的变化关系。在本工作试验条件下,应力腐蚀开裂过程是使断裂表面增维的过程。文中分析了失稳扩展区断裂表面的分维比紧邻的亚稳扩展区表面的分维低的原因。     

分形及分维在单轴向三维编织复合材料拉伸实验中的应用

基于分形几何的计盒维数研究了三维编织复合材料拉伸实验的断裂样照,结果表明,该材料的断裂曲线具有统计自相似性,在不同的尺度范围内具有不同的空间分布格局;而计盒维数定量地表征了其尺度变化规律;准静态和低应变率加载条件下材料的分维数较大,表明其空间占据程度较大,曲线弯曲结构复杂,这是因为低应变率加载时材料内部结构断裂时间不同造成;而高应变率加载时,断裂曲线分维数较小,曲线空间占据小,弯曲结构比较简单,这是由高应变率加载时材料内部结构断裂时间差异缩小造成。     

基于分形理论的陶瓷材料显微组织模拟

利用VB开发工具,开发出基于二维和三维系统单相、复相陶瓷材料显微组织及其演变的仿真模拟软件,其主要包括三个模块:二维系统仿真模块、三维系统仿真模块和显微结构定量分析模块;可实现二维和三维的显微组织仿真图像输出,并且可方便地观察空间任意角度截面显微组织及其演变;应用分形理论、拓扑学等方法,对显微结构进行了定量分析,得到晶粒数及平均体积等参数与仿真时间MCS的变化关系。     

新疆某黄土的土水特征及其分形描述

本研究采用新疆某引水渠道边坡的黄土填料进行土水特征曲线试验,研究压实度和应力水平对土料的土水特征的影响规律。针对试验结果,本研究首先采用经典的van Genuchten模型进行曲线拟合。然后采用分形理论进行土水特征曲线的比较分析。结果表明:(1)随着压实度的增加,土水特征曲线向下移动;随着轴向应力的增加,土水特征曲线也会有所下移;(2)相应于孔隙分布,该土料的土水特征曲线具有明显的分形特性;(3)在相同压实度下,不同应力水平的SWCC分形拟合基本平行。采用本文所述的分形方法,在已知不同应力水平下的孔隙率时,可较为合理的从一个应力水平下的土水特征曲线推求其它应力水平下的土水特征曲线。     

一种基于点集拓扑分形变幻的云计算登录认证方法

考虑到云服务登录安全性及便捷性的需求,针对单点登录认证模式,提出云计算的统一登录认证方法,并采用点集拓扑分形变幻方法生成随机密钥,提高登录认证的安全等级。首先对云计算登录认证系统结构进行分析,然后以网络公共数据库中的指纹图像为例,进行分形变幻环运算,生成伪随机序列,再将这些序列加密并通过UDP发送给服务器端进行认证,最后进行实例仿真。     

由吸附等温线分析膨润土的分形孔隙

膨润土是一种多孔的粘土材料，对气相和液相中的污染物均有很好的净化效果。为了了解其对气体的吸附性能，用氮气吸附等温线分析了2种膨润土和1种活性白土的BET比表面积和孔隙分布，并应用基于FHH模型的方法计算了它们的分形维数。结果表明，普通膨润土的分形维数接近2，而活性白土的达到了2．59。讨论了孔隙度、比表面积以及分形维数等参数与吸附量的关系，表明分形维数更能反映膨润土对气体的吸附性能。     

Hadoop平台下的分形图像压缩编码

借助Hadoop平台实现了分形图像压缩编码,并将其应用于云渲染中对渲染后的图像进行压缩并传至用户阶段。采用4台PC机搭建Hadoop平台,并在此基础上进行分形图像压缩编码,实验结果表明,采用4台PC机的Hadoop平台并行压缩时间不到单台PC机压缩时间的30%,证实了该方案的现实有效性。采用分形压缩编码将云渲染后的图像传给用户具有压缩比大、传输时间短、解压缩快等特点,对改善云渲染用户体验具有重要意义。