分形及其在表面科学中的应用

介绍了分形表面理论,简述了固体表面分维的测定方法,详细评介了分形表面理论的应用及其发展趋势。     

脉冲电磁场对草酸钴粉末表面分维的影响

以氯化钴为原料,草酸铵为沉淀剂,在脉冲电磁场作用下,采用常规沉淀方法成功地制备了形貌不同的草酸钴粉体,SEM照片和颗粒表面3D视图分析显示草酸钴团聚体颗粒具有分形结构特征。采用差分盒维法计算了团聚体颗粒表面的分形维数,并采用分形维数和轴向比对草酸钴粉末颗粒的形貌进行了表征。结果表明,施加脉冲电磁场条件下制备的草酸钴粉末颗粒的表面分形维数在1.986~2.096之间;脉冲电磁场的作用使草酸钴分维D值增大,颗粒分形形态由开放型转变为紧密型。     

用扩张变换法测量金属断裂表面的分形维数

采用数学形态学中扩张变换的方法,对金属断口剖面迹线的分形维数进行了测量,并将结果与截岛法进行了比较。     

化学活性表面的分形研究

利用近十年来兴起的分形几何学,对固体表面进行了研究,指出固体表面的粗糙程度及不规则性可以用分形维数给予很好的定量描述,并给出了测定化学活性固体表面分形维数的方法。     

弹头表面磨损形貌的分形研究

应用分形理论对弹头磨损表面形貌进行了研究,研究表明,其表面磨损形貌的不规则和随机分布性具有分形特征。应用轮廓仪对不同枪支发射子弹的弹头磨损表面进行数据采集并计算出其分形维数,其研究结果表明:不同枪支发射子弹时,造成弹头表面磨损程度不同,其分形维数也不同。因此可将其分形维数作为描述弹头表面磨损程度特征量,会比较有效、方便地分析弹头表面形貌变化的特点,为推断发射子弹枪支提供了依据,也为弹头痕迹的量化检验进行了一种新的探索。     

基于分维与粒子群的裂纹扩展在线监测

采用分形计盒维数计算模拟裂纹扩展信号的分维数,运用改进的能量差法自动拾取断裂信号的初至时间,依据时间差定位方法(TDOA)的原理和适应度函数,采用粒子群优化算法(PSO)得到最终的定位结果。试验采用均质的有机玻璃,用铅笔芯断裂信号来模拟裂纹扩展信号,通过在3个已知坐标点做若干次铅笔芯断裂试验,最终得到的定位结果显示,依据时差法原理,采用分形计盒维数与粒子群优化算法的定位方法有其可行性,准确度较好。此方法给结构损伤的定位提供了一个新的思路。     

颗粒复合材料拉伸断日表面的分形模型

针对颗粒复合材料的特点，建立了颗粒复合材料拉伸断回表面的分形模型，给出了其分形维数与颗粒含量之间的定量关系。     

金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究进展

综述了近十余年来金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究成果和研究进展。主要包括金属断面分维与金属的冲击韧度、断裂韧度、拉伸性能之间关系的具体进展。     

外圆磨削表面轮廓的分形行为研究

运用实验方法研究了外圆磨削表面的分形特征,实验结果表明,随表面粗糙度评定参数Ｒａ呈单调递减关系;随加工工件的转速呈单调递减关系;分形维数随磨削深度呈单调递减关系．     

外圆磨削表面轮廓的分形行为研究

运用实验方法研究了外圆磨削表面的分形特征，实验结果表明，随表面粗糙度评定参数Ｒａ呈单调递减关系，随加工工件的转速呈单调递减关系；分形维数随磨深度呈单调递减关系。     

一个分形生长的计算机模拟及其维数

讨论了粒子系统的特点及生成离子系统某瞬间画面的基本步骤和有关参数的选择等问题 ;在此基础上得出了给定条件下的DLA模型的计算机模拟图 ,并计算出了其Minkovski维数等分形维数     

岩体节理面的分形与分维研究

应用分形几何理论对岩体节理进行描述,求得了节理的分维数d_1,并建立了节理分维数d_f与其粗糙度JRC的关系。有了节理的分维数就可方便的进行节理的分类及强度计算,这比传统的用JRC描述节理更具有实际意义。     

磁性超微粒的线度效应和分形特性

讨论了磁性超微粒磁结构的线度效应(单畴结构,超顺磁驰豫)、磁特性的线度效应(饱和磁化强度、矫顽力、磁化率及磁转变温度)、磁聚集的分形特性以及线度效应对粒子分形聚集的影响,并介绍了目前有关的实验研究和理论工作进展.     

水库诱发地震时空强分维初探

本文介绍了水库诱发地震的时间、空间、强度分维的计算，并以新丰江等水库为例计算了时空强分维，初步证实了水库诱震大震前中小地震时空强分维的降维现象，并对此进行了分析，认为降维是诱震、孕震系统从无序走向有序、自组织化趋势的结果和反映。     

重力局部场的分形特征及布格校正密度选取

依据重力曲面的分形维最小值确定重力地形改正密度，从而减少重力异常与地形的相关性，提高异常的可靠性；首次对重力场进行分离，并直接用与地形尺度相当的异常进行分形统计。结果表明，局部场的无标度区间更为明显。     

分形中的局部维数及其动力学方程

提出了局部维数的概念,并在对Ｈａｕｓｄｏｒｆ维数推广的基础上推导出局部信息维数及局部填充维数与维数ｎ及概率密度的关系,进而推导出了经典分形场的动力学方程及量子体系分形场方程,从而有效地诠释了一些自然现象及生物现象中存在自相似结构的动力学机制。     

节理粗糙度曲线的分维特征

基于野外实测节理粗糙度曲线,建立了分维数D_f与节理粗糙度系数间的关系式。此外,文章对Barton标准粗糙度谱线用分维值进行了分类,并探讨了粗糙度的本质含义。     

使用分形维数对超高强度钢断裂韧性的研究

作者应用分形理论研究了超高强度钢D6AC断口的分形维数DH与断裂韧性的关系,并按测定DH的数字图像法原理,试验得出试样的断裂韧性与分形维数DH成正相关,从物理角度解释了断口分形维数与材料性能之间的关系。可为分形理论拓宽其应用提供基本依据。