用散射系数提取粗糙面的分形特征

提出了一种利用远区散射场提取粗糙面分形特征即Hausdorff维数的方法.首先研究了确定分数维的"无标度区法",然后讨论了分形函数的分形插值概念和方法,最后以此为基础提出了粗糙面分形特征的提取方法,该方法充分利用了分形函数模拟粗糙面时的特征,使特征的提取工作简单明了.     

基于关联维数的干气密封环摩擦系数特性研究

利用DM-2型端面摩擦磨损试验机,选取16°螺旋角和18°螺旋角干气密封环进行测试,提取摩擦磨损过程中的摩擦系数信号,运用关联维数法研究干气密封环的摩擦系数特性。结果表明:在载荷一定的情况下,2种螺旋角摩擦系数和其关联维数随速度增大皆先减小后增大,呈正相关;而在速度一定的情况下,2种螺旋角摩擦系数随载荷的增大而减小,其关联维数随载荷的增大而增大,呈负相关。18°螺旋角的摩擦系数和其关联维数比16°螺旋角大。关联维数正确反映了干气密封环摩擦系数特性变化规律。     

PAN基炭纤维微孔结构的研究

对不同炭化温度的PAN基炭纤维的小角X射线散射强度进行测试.基于小角X射线散射理论,利用逐级切线法和材料分形理论中的散射强度法,分别计算PAN基炭纤维内微孔大小、体积分数及微孔表面分形维数.给出了不同炭化温度PAN基炭纤维的微孔大小、体积分数、微孔表面分形维数的定量表征及其随炭化温度的变化规律.     

亚微观粗糙表面润湿各向异性及振动能影响研究

利用表面微观粗糙结构获得超疏水及自清洁表面已引起了学术界及工业界研究者的广泛兴趣.当微观粗糙结构在表面平均而无各向性分布时,液滴沿三相接触线接触角分布将表现一致,如阵列柱状结构排布;当微观粗糙结构的分布有方向依赖性时,表面的疏水或亲水性质将呈现各向异性,如周期性平行沟槽结构.这种润湿各向异性性质对设计符合使用要求的超疏水表面有很重要的作用.本文在对平行沟槽表面润湿各向异性机制研究的基础上,以热力学分析方法来进一步讨论外界振动能大小对液滴润湿行为的影响.通过一些理论简化后,提出一种在实验研究与实际应用中都具有普遍意义的平行沟槽模型,经热力学分析计算后发现随着外界振动能的增加,在平行沟槽各方向上的非复合及复合润湿态的接触角滞后都将减小.进一步分析表明,非复合动态润湿的各向异性随外界振动能增加而减小,而复合动态润湿的各向异性则增加.     

二维导电点渗流参数的重整化群法计算

重整化群法是计算导电复合材料的渗流参数的有效手段.在不同尺度变换的元胞数下采用重整化群法计算四邻域规则和八邻域规则下二维导电点渗流的渗流参数,结果表明:提高尺度变换的元胞数可以提高重整化群法的精度,但计算复杂.八邻域导通规则下无限大渗流集团分形维数的减小是由临界指数的增大而造成的.在八邻域导通规则下,渗流域值更接近导电聚合物电导率的实验结果.     

基于CT图像分维估算的沥青混凝土损伤演化研究

在对沥青路面芯样进行轴向压缩疲劳试验时,结合CT扫描技术拍摄了不同疲劳阶段下沥青混凝土的细观结构图像,综合应用图像分析技术和分形理论,估算了细观结构图像的分形维数,并简要分析了沥青混凝土材料的细观结构演化特征.结果表明,定义的分形维数随着损伤的演化发展逐渐增加,可将细观结构分维值作为研究沥青混凝土细观缺陷演化的定量指标.     

Alpha稳定分布噪声下的通信信号识别

Alpha稳定分布是一种能够保持自然噪声过程产生机制和传播条件的极限分布. 本文以特征指数介于1和2之间的Alpha稳定分布模型为背景噪声,研究Alpha稳定分布的分形盒维数特性,从理论上说明分形盒维数对特征指数介于1 和2 之间的Alpha稳定分布噪声不敏感. 提取所选信号族中信号相位的分形盒维数作为特征参量对信号进行识别,理论和仿真实验说明本方法在非高斯Alpha稳定分布噪声背景下有很好的韧性.     

道路钢护栏的表面强化与耐磨性能研究

采用扫描电子显微镜、能谱分析等手段,对比分析了道路钢护栏用35CrMo钢表面不同TiB_2含量的Ni基涂层的显微形貌和耐磨性能。结果表明:高频感应熔覆工艺在35CrMo钢基体表面成功制备了Ni60A-TiB_2涂层,涂层与基材界面结合良好,未见裂纹、气孔等缺陷存在;涂层的显微硬度随着离表面距离的增大而逐渐减小,当离表面距离达到1 000μm时硬度基本趋于稳定,35CrMo钢的表面涂层厚度约为1 mm,且涂层的显微硬度都明显高于35CrMo钢基体;在相同的涂层深度下,TiB_2质量分数为15%的涂层的显微硬度最高,而不含TiB_2的涂层的显微硬度最低。随着涂层中TiB_2含量的增加,涂层的摩擦系数不断减小,而磨损量先减小而后增加,在TiB_2质量分数为15%时取得磨损量最小值;不同TiB_2添加量的涂层都生成了犁沟状磨损形貌,在膜层磨损过程中的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损。35CrMo钢表面熔覆涂层中适宜的TiB_2质量分数为15%。     

基于离散时间风险模型下的亏损破产概率的研究

新定义离散时间风险模型下的亏损破产概率为初始盈余u,亏损额度不大于y的破产概率。利用离散时间风险模型下的终时破产概率的计算规律,得到初始盈余水平在不同条件下的亏损破产概率的具体表达形式,并且数值模拟了一定条件下不同参数取值对亏损破产概率的影响情况,数据表明当亏损边界固定时,随着初始盈余水平的增加,亏损破产概率水平逐渐减小;当初始盈余水平固定时,随着亏损边界的增加,亏损破产概率水平逐渐增多。     

无线传感器网络中高斯-马尔科夫移动模型参数特性研究

高斯-马尔科夫移动模型(GM模型)是一种比较符合现实场景的节点运动模型,但是GM模型参数选择复杂,如果参数选择不当,移动节点会超出仿真区域,进而影响模型的性能。本文对GM模型的参数进行了仿真分析,结果表明初始速度对节点的超界率和覆盖率影响不大,而随着α值的增大,节点超界率增大,覆盖率呈先增大后减小的趋势;随着边界阈值λ的增大,超界率减小,但覆盖率也减小。在实际应用中,应当确保超界率在可接受范围之内的前提下,尽量提高节点的覆盖率。     

分形在钻头磨损切削力特征提取中的应用

针对钻削过程切削力的变化特点,提出一种用分维数描述信号复杂性的新方法.从工程应用角度介绍了离散时间序列盒维数和信息维数的计算方法,通过对三种仿真信号分维数的计算,揭示出分维数与信号复杂程度之间的内在联系,并通过实验研究了刀具在整个磨损历程中切削力信号分维数的变化规律.结果表明:随着钻头磨损的增加,切削力信号分维数呈下降趋势,运用切削力信号的分维数特征可有效实现钻头磨损状态的监测.     

分形表面远区散射场的频域统一形式及其时域特性

分形表面的远区场分析最初是在频域进行，该文通过推导出不同频率下分形目标敬射系数的相同形式，进一步得到散射系数的时域解，改变控制分形函数的参量来观察和分析各种不同情况下的粗糙面在时域中的远区散射场。     

壳聚糖助凝作用及絮体分形维数研究

为能高效除浊又能去除水中有机污染物,将无机絮凝剂聚合硫酸铁与天然高分子絮凝剂壳聚糖协同使用,用于自来水厂的给水絮凝处理。考察了助凝剂壳聚糖投加量、壳聚糖分子量等因素对浊度和有机物去除效果的影响,通过电子显微镜和Image J图像处理软件,对絮体形态进行了分析。结果表明,在以黄河水为水源的自来水厂的给水絮凝处理中,以壳聚糖(CTS)作为聚合硫酸铁(PFS)的助凝剂,PFS投加35 mg·L-1,CTS投加0.15 mg·L-1时,混凝效果最好。絮体的形态分析表明,单加无机絮凝剂、无机絮凝剂/壳聚糖协同絮凝处理水样后絮体的分形维数分别为1.491 3和1.559 3,絮体大小和密实度,可以从形态学方面进行量化。     

过冷核态池沸腾的分形模型

本文提出过冷核态池沸腾热传递的分形模型,根据加热表面活化点的分形分布得到了过冷核态池沸腾热流密度的表达式．从该模型中发现过冷流动沸腾热流密度是壁面过热度、流体的过冷度、流体的接触角与流体物理特性的函数关系,并且没有增加新的经验常数．对不同的过冷度,模型预测的结果与实验数据进行了比较,两者是极好的吻合．     

基于ABAQUS的身管涂层磨损行为研究

重机枪的射击过程具有高压、高温、高速度、时间短等突出特点,针对这样的严苛条件,很难用实验的方法对身管涂层的摩擦磨损做研究预测。基于ABAQUS有限元软件平台,以有限元仿真方法,研究了身管涂层的磨损量和磨损状态的分布,以及子弹发射次数增加对身管涂层摩擦磨损的影响。结果表明,身管磨损主要集中在枪口近端位置,随着子弹发射次数的累积增加,磨损量相应增加,而单次磨损量减小,同时计算了发射多次子弹后的总磨损量。     

霜层生长初期冰晶体结构实验研究及分形分析

通过自行研制的图像放大及采集系统,对霜层生长初期冰晶体的形态进行了显微观测,得到了不同生长条件下冰晶体的图像.随后采用数字图像处理的方法,将原图像转换为二值图,并使用计盒维数的方法对图像进行了分形分析.结果表明,充分发展的树枝状冰晶体在一定的尺度范围内具有分形特征,并求得其分形维数;而尚未充分生长的冰晶体则不具有分形特征.最后讨论了分形维数在研究霜层生长过程中的意义,为建立更加符合实际情况的霜层生长模型提供了基础.     

GaN基发光二极管波长偏移的研究

在不同环境温度及不同驱动电流条件下,测试GaN基绿光发光二极管峰值波长的变化,结果表明,环境温度及驱动电流的增加，均会引起结温的增加,但是峰值波长的变化却有区别.在环境温度不变，驱动电流增加过程中，出现LED峰值波长的蓝移现象；在驱动电流不变、环境温度变化过程中，出现LED峰值波长的红移.用能带及极化场耦合模理论，分析实验结果，得到In0.25 GaN0.75阱层的极化场强为3.304MV/cm，垒层的极化场强为-0.826MV/cm；首次引入能隙变量随结温变化率的概念，在LED额定驱动电流范围内，热效应、载流子对极化效应引起的内建电场的屏蔽作用所引的能隙变量随结温变化率分别为3.637×10-4ev/k及1.3025×10-3ev/k，研究认为，二种效应引起的能隙变量随结温的变化率决定着峰值波长偏移的方向.     

多孔介质中的粘性指进与分形特征

本文介绍了多孔介质中粘性指进现象的研究进展,景响粘性指进过程的因素很多,主要受流体与介质的润湿性及驱替液与被驱替液的粘度的影响。本文还讨论了利用计算机模拟研究多孔介质内流体流动及分形特性,粘性指进的分维在1.70左右。