一维带限Weierstrass分形分层介质粗糙面电磁波透射特征

运用微扰法研究平面波入射分层介质粗糙面的电磁波透射问题,推出了不同极化状态的透射波散射系数公式。采用一维带限Weierstrass分形粗糙面模拟实际的分层介质粗糙面。结合一维带限Weierstrass分形粗糙面的功率谱,导出了平面波入射一维带限Weierstrass分形分层介质粗糙面的透射系数计算公式。通过数值计算。得出了HH极化状态下一维带限Weierstrass分形分层介质粗糙面透射系数的分形特征、基本特征、分区特征、随频率变化特征。结果表明,分维、空间基频、标度区间、底层介质介电常数、中间介质介电常数及厚度、粗糙面参数、入射波频率对透射系数的影响非常复杂。     

Growth kinematics of fractal super snowflakes

Based on the recent research progress in fractal super fibers,the growth kinematics(or pattern kinematics) of(6+1) -circle fractal super fiber with snowflake-like cross section(abbreviated asfractal super snowflake) is explored.The following results are obtained.(1) The fractal super snowflake obeys simply the straight-line growth mode.(2) At a given movement,the growth speed of the snowflake distributes uniformly in space.At a given point in space,the growth speed decreases along with the time.(3) The grow...     

分形几何在自然科学中的应用

本文综述了分形几何在物理学、生物学、工程技术、生命科学、地震学等领域的应用。从中我们还可以发现大千世界中数学的优美。     

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。     

基于分形的多孔介质复合相变材料的储热特性

本文利用膨胀石墨和纳米颗粒来强化相变储热系统的传热性能。在膨胀石墨基体中填充含纳米颗粒的相变材料,用焓-孔隙度法模拟材料的相变过程。针对不规则的膨胀石墨孔隙结构,用三维W-M分形函数修正膨胀石墨孔隙率波动,以研究不同的孔隙率和有效导热系数比对固态显热蓄热阶段相变材料熔融速率的影响。在液态显热蓄热阶段时探讨膨胀石墨孔隙率以及纳米颗粒体积分数对相变储热系统中对流传热的影响。研究结果表明,分形分布的孔隙结构能有效地抑制纳米颗粒的自由运动从而降低了纳米颗粒的局部团聚的可能性,所以利用三维W-M分形函数修正的膨胀石墨比采用平均孔隙率能更好地模拟相变材料的熔融速率。在固态显热蓄热阶段,膨胀石墨孔隙率为0.8的相变材料熔融速率比孔隙率为0.85和0.9显著增加,另外,膨胀石墨与纳米颗粒-相变材料的有效导热系数比为100的熔融速率也明显比有效导热系数比为80和60的快。当相变材料处于液态显热蓄热阶段时,其在膨胀石墨孔隙中产生对流,对流传热速率随着膨胀石墨的孔隙率增大而增大,纳米颗粒体积分数的增加也会提高对流传热速率。     

泥石流堆积区粒度分布及分形结构特征

为研究泥石流堆积物粒度分布及分形结构特征,通过对泥石流堆积区现场调查和颗粒分析试验,采用统计图解法和粒度分维法分析泥石流堆积区堆积特征、粒度分形结构特征及与颗粒级配的关系。结果表明:泥石流堆积区具有集中性的特点;泥石流堆积区颗粒具有很好的分形特征,堆积区中右侧分维值均值与堆积区分维值均值接近;泥石流堆积形成由晚至早分维值逐渐减小;堆积物土粒大小级配连续性较好,分维值与不均匀系数和曲率系数均呈正相关。可见泥石流堆积区粒度的相关研究对研究泥石流形成机理及指导泥石流防治具有重要的意义。     

闪电函数族

构造了一族处处连续而又处处不可微的函数。与已有的不可微连续函数相比,这族函数有如下特点。1)每个函数都有直观的形象———形如闪电,故称为"闪电函数",这族函数之全体称为"闪电函数族";2)很容易直观地理解为什么每个闪电函数是处处连续而又处处不可微的;3)每个闪电函数均具有如下意义下的准自相似性:其局部图像适当地在横向和纵向拉伸后将与整体图像相同;4)每个闪电函数均可由无穷次地重复相应的"闪电变换"而获得。根据Mandelbrot关于海岸线分维数的定义,还讨论了闪电函数的分维性。     

墨西哥湾盆地陆棚区油气田数量与储量规模的分形分析

在对墨西哥湾盆地陆棚区已探明油气田储量规模划分的基础上, 应用分形理论对油气田数量与储量规模之间的分形关系进行了研究, 讨论了油气田储量规模分布的分数维值D的含义。油气田储量规模分布的分数维值D反映了油气田的勘探开发程度, 勘探开发程度越高, 分数维值D越大; 勘探开发程度越低, 分数维值D越小。利用分形方法可以较好地分析油气田储量规模与数量之间的关系, 评判油气田勘探开发的程度, 预测未来发现油气田的数量及其储量规模。     

基于分形理论的中原城市群规模序列和空间结构研究

运用分形的有关理论对中原城市群的城镇体系的规模序列与空间结构进行了具体分析.研究认为:在城镇规模序列结构方面,中原城市群城镇体系的首位度相当突出,但中等序列的城市较多,中原城市群离成熟状态具有一定距离,且偏离程度较大,尚未形成完整的规模序列结构.在空间结构方面,城镇之间的空间关联程度、空间相互作用一般,空间布局较分散.据此,进一步提出了中原城市群空间结构优化的相关对策.     

一维带限Weierstrass分形粗糙海面电磁后向散射的微扰法研究

运用微扰法研究了平面电磁波入射随机粗糙海面的后向散射问题,结合一维带限Weier-strass分形粗糙海面的功率谱,导出了一维带限Weierstrass分形粗糙海面后向散射截面的数学表达式,进一步得出了不同极化状态下后向散射系数的计算公式。通过数值计算得到了两种情形下后向散射系数随入射角的变化曲线,讨论了粗糙面高度起伏均方根、分维、空间基频、标度区间、海水温度、入射波频率对后向散射系数的影响。得到了一维带限Weierstrass分形粗糙海面后向散射系数的基本特征、分形特征、随频率变化特征。