冰的静态介电系数的理论计算

本文就冰晶体的结构及其在静场中的电极化进行了讨论,并应用Kirkwood统计理论计算了冰的静态介电系数ε_s,T=268K时,计算值与实验值相符合。介电系数是综合反应介质内部电极化行为的一个主要的宏观物理量,概括了电极化各种微观过程,从而使我们对固体的介电性质可得到进一步的理解。     

非晶碳氢膜的介电谱与分形结构

利用RF－DC辉光放电等离子化学气相沉积法制备了非晶碳氢膜,并测试了其介电谱,用分形理论研究了这种无序结构材料的介电谱与物质结构的关系。结果表明,低频反常色散介电谱确实可以传达物质结构的信息。     

铁电双层膜极化与介电极化率的尺寸效应

利用平均场近似下的横场伊辛模型理论,研究含结构过渡层与界面耦合(铁电界面耦合和反铁电界面耦合)的铁电双层膜的尺寸对其极化与介电极化率的影响。研究结果表明:极化与介电极化率随温度的变化曲线呈现不同性质,强烈地依赖于构成铁电双层膜的两铁电层的厚度。     

中国华北东部晚古生代煤层的煤质差别和显微特征

我国华北聚煤区东部晚古生代太原组(C_3)和山西组(P_1~1)煤的性质有明显差别,其原因除受煤岩组成和变质程度的影响外,煤的还原性质是第三个影响因素。煤的还原性质受控于含煤建造的古地理环境,在时间上和空间上均有明显的表现。还原性是该区晚古生代含煤建造煤层沉积的一个普遍存在的地球化学特征。     

煤和矸石颗粒冲击破碎概率差异的分形行为

为揭示煤和矸石颗粒冲击破碎概率差异的内在机理,以冲击破碎概率分形模型为基础,对3个矿区的矸石颗粒进行冲击破碎实验,并与相同矿区内煤颗粒的冲击破碎实验结果进行比较。研究结果表明:粒度在50~100 mm内的矸石颗粒冲击破碎概率与冲击速度在对数坐标中呈线性关系,符合其分形模型;对同一矿区,由于煤和矸石颗粒的来源和物理机械性质不同,矸石颗粒的分形维数和破碎常数均小于煤颗粒的分形维数和破碎常数;在相同冲击速度下,矸石颗粒的冲击破碎概率小于煤颗粒的冲击破碎概率,并且存在最优冲击速度使二者的冲击破碎概率差值最大。     

重复采动覆岩裂隙网络演化分形特征

为研究重复采动下覆岩裂隙演化规律,以同煤集团煤峪口煤矿410盘区为地质原型,利用物理相似材料模拟实验模拟近距离煤层重复采动覆岩裂隙发育发展演化过程,运用分形几何理论研究重复采动条件下,覆岩裂隙网络分形特征.实验结果表明:随着开采宽度的增大,上层开采裂隙分形维数随之变大,其增幅随着宽度增加逐渐变小;而下层开采裂隙分形维数与开采宽度呈抛物线变化关系;开采采场覆岩裂隙上层煤分形维数与工作面前方支承压力峰值满足Freundlich方程,而与切眼附近支承压力峰值满足Langmuir方程,下层煤关系不明显;覆岩"三带"裂隙网络具有很好的自相似性,上层回采完裂隙带、冒落带分形维数比为1.0575:1;而下层煤为1.024:1.     

基于图像处理的煤堆颗粒分形研究

煤堆的颗粒形状、大小等物理表征对煤的性质有着重要的影响。如何提高煤的燃烧率,使其高效洁净地燃烧成为当下研究的重点。随着分形理论的不断发展与图像处理技术的逐步成熟,该文联想到结合图像的分形特征对煤堆颗粒进行研究探索。介绍了分形理论的基本概念和方法,阐述了数字图象处理技术的应用分析。为测量识别煤堆颗粒粒度,煤样颗粒粒径分布情况提供了一种有效的途径。     

断口分形几何在失效分析中的应用

研究了两种材料在不同断裂机制下断口形貌、韧性与分形维数的定量关系．结果表明：分形维数与材料韧性成线性关系．根据失效构件断口的分形维数值可推出失效时材料的韧性、断裂性质,可作为失效原因的定性及定量分析．     

岩土材料性质的分形动力学行为与工程应用

研究岩土材料形成过程中其化学、物理、力学性质的演化规律及岩土材料在应力作用下,其裂隙分布分维、破裂点及声发射空间分维、裂纹扩展或断裂表面生成分维、孔隙壁生长分维、颗粒破碎分维等一系列能用分形几何来描述的现象随时间的动态演化规律,进而揭示岩体材料受力变形过程中的应力状态、力学性能、物理和化学性质的演化与分维值的相关关系,从而初步建立岩土材料的分形动力学理论框架,简述了分形动力学理论的工程应用。     

煤表面介观形貌特征的二维功率谱分析

将分形理论运用于煤的介观表面结构研究。用分形雏数来表征煤表面粗糙度水平．结合原子力显微镜实验观测手段对煤样品表面进行实验观测，采用功率谱算法得出煤表面介观的分形参数，得到的分形雏数与理论预测值一致．表明运用分形理论，采用功率谱法得出的分形雏数来研究煤的表面结构特征是可行的．图8，参10．     

大隆煤升温氧化时煤表面的介观特性

采用内置样品电加热装置的原子力显微镜对低温氧化过程大隆矿-390 m煤样表面形态进行实验观测,得到不同氧化温度下煤表面形态特征.根据分形理论的功率谱密度法计算煤表面的分形维数,并进行了分析.结果表明,不同氧化温度下煤表面的分形维数值都在2～3,煤低温氧化过程符合一定的分形规律,随着氧化温度的增加,表面分形维数呈增大趋势,表明分形维数的大小可以反映煤氧化的不同程度.而采用原子力显微镜结合分形理论研究煤自燃氧化的微观结构的变化是一个新的研究途径.     

液晶Ⅰ相的非线性光学效应及其应用

给出液晶I相的电级化强度、介电常数、折射率和透射光强度与外加电场强度的非线性关系,指出这种材料的优良物理特性及其应用.     

煤的结构模型及其电极化特征的研究

研究了采自四川鱼田堡、南桐和青年等三个煤太和的煤样的大分子结构，建立起了煤的结构模型。在此基础上对煤在外电场的极化特征进行了实验研究和理论分析，结果表明，转向极化和空间极化是引起通过煤样中的电流发生衰减的本质原因，且空间极化是煤极化的主要形式。     

铁电材料P-E本构关系

铁电材料的极化机制包括：位移极化,转向极化．位移极化正比于外加电场;将电畴的固有电矩在极化方向按玻尔兹曼能量取加权平均得到转向极化．由此推出一个简单的解析表达式,表达了铁电材料极化强度P与外电场E的本构关系．将该解析表达式的结果与文献给出的电滞回线实验数据进行比较,2者符合得非常好．该解析表达式对磁滞回线的模拟效果也非常令人满意。     

冲击地压发生前微震活动时空变化的分形特征

矿山微震活动隐含着冲击地震趋势的信息，根据分形几何学观点研究了门头沟煤矿冲击地压发生前微震活动的时间分维特征，结果表明，冲击前微震信息的时间分维可以作为冲击地压的预测指标之一。     

阜新煤田东梁勘探区煤变质特征及变质因素的研究

本文利用大量的勘探资料,对东梁勘探区的煤变质特征及变质因素进行了研究,推断在含煤岩系下部2000～2500m处,可能存在一个侵入到下伏榆树沟组地层中的第三系中小型辉绿岩盖:东梁勘探区煤变质作用以远成岩浆变质占主导地位.     

铁电陶瓷材料实验研究及应用

介绍了压电晶体材料和热释电晶体的极化强度与外电场的线性关系。并通过检测设备(电桥、示波仪、数字表)验证了线性电介质和铁电晶体是典型的非线性电介质外,其极电强度与外电场的关系呈非线性。特别是在具体温度范围内具有自发极化,而且共自发极化强度在电场中与电场强度有常规的电滞回线的形式     

不同颗粒粒径下型煤孔隙及发育程度分形特征

煤是一种非均匀多孔隙介质,其孔隙特征及其发育程度与煤层中瓦斯的吸附解吸特性及流动特征密切相关。为探讨型煤的孔隙结构,实验以颗粒粒径分别为4.00～1.70 mm、1.70～0.38 mm及0.38～0.18 mm的煤颗粒制作而成的型煤为研究对象,利用CF-2000P偏光分析软件和Fractalfox2.0分形分析软件对由不同粒径煤颗粒压制成的型煤孔隙特征及发育程度开展了系统研究。结果表明,随着型煤颗粒粒径逐渐减小,型煤中的孔隙半径逐渐减小,孔隙总数逐渐增多,分形维数值逐渐增大,孔隙发育程度逐渐增大,孔隙分布均匀程度逐渐增大。     

煤岩破裂过程CT图像的分形描述

为实时观测煤岩细观破坏过程,采用中国矿业大学(北京)国家重点实验室工业CT检测系统,对煤岩单轴压缩破坏过程进行了CT扫描试验.利用分形理论对煤岩破坏过程CT图像进行分析,得到煤岩试样CT图像裂纹损伤扩展破裂过程的分形维数,计算结果显示CT图像计盒维数随应力的变化趋势与煤岩单轴压缩试件应力-应变曲线趋势吻合.研究结果表明,用半型高斯函数能够较好地描述煤岩试样在单轴压缩荷载作用下计盒维数随荷载的变化规律.     

高压脉冲静电破乳过程水滴的破碎临界电场参数

通过显微试验考察水滴在高压高频脉冲电场作用下的极化变形及失稳破碎过程,研究水滴破碎临界场强、占空比及电场频率的变化规律。结果表明:随占空比的增加,作用于水滴的电场能随之增大,同一脉冲周期内电场施加时间增长,水滴破碎临界场强减小;随电场强度的增加,水滴的极化变形效应愈加明显,水滴的变形弛豫时间缩短,破碎临界占空比减小,临界占空比最小值所对应的电场频率逐渐降低;电场强度一定时,随占空比的增大,水滴的破碎临界频率呈现先增大、后减小的趋势;电场强度、占空比及电场频率三者共同决定了水滴的极化弛豫状态、作用于水滴的电场能以及水滴的振荡频率,其交互作用对水滴的破碎具有重要影响。