沙波当量粗糙度的分形特性初探
河道形态特征的随机分形模拟

摘
要 : 用随机 分形理论 中的一维和二 维 R 应 MD模型 , 在给定平面区域 上生成 了不同分形 维数 、 粗糙程度及分辨率 的河
道剖面轮廓及床 面形 态。结果表明 : 同分形维数的河道剖面轮廓或床 面形态具有相似 的微观粗糙 结构 , 不 且随 着分 形维
数 的增 大, 结构复杂程度提 高 , 粗糙度的峰谷位置不 变, 但各点 的幅值将发生不 同程度的变化。
b sn n —i n in l n -i n in yu imo e nf ca h oy h eut n iaeta h n l e rfe rb domswi iee t a wo l d l r tlte r.T erslsidct tc a e dp o lso e fr t df rn i a h n b i h
汪富泉等 对 冲积河流床面形态的分形特征进行 了研究 , 认为 沙波在演化过程 中形成 了有序 时空 结构 , 空间 结构 可视 为分
章。与海岸地貌形态一样 , 河道地貌形 态也具有统计 意义上 的
自相似性 , 可采用 分形理 论加 以描述 。几 十年 来 , 内外 学者 国 对河道形态的分形特征开展 了大量研究 , Nkr_对 苏联 4 如 ioa2 6
形; 王协康等 则认 为 , 床面形 态是 河床 水沙运 动 的结果 , 是 泥沙颗粒在床面的排 列组 合形式 , 任何一个 局部 来说 , 都 对 它 与整个床面泥沙的组合形态具有相似性 , 这种 自相 似性可采 用 分形几何学来描述 ; 周银 军等… 用分 形维 数对 三峡 库区 河 采 床表面形态进行了量化 , 探讨 了河床表面分形维数 的变化特点
Ke r s:RMD mo e ;r n o fa t lsmu a in;b d p fls e fr y wo d d l a d m r ca i l t o e ri e ;b d o ms;fv r h n e o i e ;c a n l
仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构

仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构近年来,随着科学技术的不断发展,人们对于微纳结构的研究越来越深入。
微纳结构的设计和制备对于提高材料的性能和功能具有重要意义。
其中,减阻是一种常见的应用,它可以降低流体在固体表面运动时的摩擦阻力,从而提高流体的传输效率。
在过去的研究中,人们发现仿生结构可以在自然界中找到很多启示。
例如,沙垄表面的微小颗粒排列呈现出一种特殊的分形形态,这种形态可以有效地减小流体在沙垄表面的阻力。
受到这一启示,研究人员开始探索仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构。
该微纳结构的基本单元是由舌状结构组成的多层分形形态。
每一层的舌状结构都具有由微小颗粒构成的表面,这些颗粒排列成分形的形状。
通过层层叠加,形成了多层的分形结构。
这种结构的设计使得液体在微纳结构表面流动时,可以在不同的尺度上不断地分流和重新聚合,从而减小流体在结构表面的摩擦阻力。
为了制备这种仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构,研究人员采用了一种先进的制备技术,例如电子束光刻和电化学蚀刻等。
通过这些技术,可以精确地控制微纳结构的形貌和尺寸,从而实现结构的减阻效果。
实验结果表明,仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构具有良好的减阻性能。
相比于传统的平坦表面,该结构可以显著降低流体在结构表面的摩擦阻力。
这一特点对于提高流体传输效率具有重要意义,特别是在一些需要高速流动的应用中,例如微流控芯片和液体输送系统等。
仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构还具有其他一些优点。
例如,它可以增加结构表面的接触面积,从而提高传热效率。
仿沙垄舌形多层分形减阻微纳结构是一种具有潜力的微纳结构,它可以有效地降低流体在固体表面的摩擦阻力,提高流体的传输效率。
随着制备技术的进一步发展和优化,相信这种结构将在多个领域得到广泛的应用,为相关技术和产品的发展带来新的机遇和挑战。
松散砂粒孔隙结构_孔隙分形特征及渗透率研究

水文地质工程地质
# 95 #
图 3 多孔介质孔隙分布分维算法示意图 Fig. 3 Diagra m of fr actal dimensional algor ithm for por e distr ibution
以刻画孔隙数目的变化, 即以 r ) N ( \ r ) 曲线的形态
特征加以表征。由多孔介质的分布特征可知, 两者具
=
-
lim
Ey 0
lnN ( E) lnE
( 2)
式中: Dpd ) ) ) 孔隙的分布分维数。
21312 孔径分维( Dps) 算法
孔径组成是多孔介质的重要参数之一, 对于某一
多孔介质, 假定孔隙总数一定。通常以大于某一孔隙
r ( r 为孔径) 的孔隙累计数目 N ( \ r ) 的分布特征来加
2008 年第 3 期
图 4 孔径和孔隙率变化规律 Fig. 4 Relationship between pore diameter and pore
312 孔隙分布分维特征 根据公 式( 2) , 计算获得 015~ 1mm 砂粒 样品的
lnE- lnN ( E) 双对数点的线性拟合直线( 图 5) , 并在表 1 中给出其它样品的 ln E- lnN ( E) 双对数曲线回归分 析数据, 结果表明, 样品的 lnE- lnN ( E) 双对数关系完 全或接 近 于 一条 直 线, 拟 合 度 R 的 绝 对 值均 大 于 01999, 不同粒径砂粒样品的孔隙分布分维数在 11779 ~ 11949 之间, 变化范围不大, 只有 0117, 说明这些样 品的孔隙分形维数相近, 具有相同的结构和均匀程度, 用整体线性回归分析可以直接得到孔 隙分布的分维 数。
Fe3Al基复合材料摩擦表面的分形特性研究

山东青岛 2 60 ) 6 0 3
( . 山东建筑 大学材料科学与工程学院 1
山东济南 20 0 ;2 中国海洋大学材eA 基复合材料干滑动摩擦表面的分形特性进行了研究 ,并计算其分形维数。结 果表 明 F l eA 基复合材料摩擦表面具有明显 的分形特征 ,分形维数和摩擦因数以及磨损率之间有着密切 相关性 ,随着分形维数 的增大 ,摩擦因数和磨损率都逐渐减小 ,磨损率尤为明显 ,说明材料摩擦表面形貌特征对其摩擦学性能具有显著影响。 关键词 :F 1 eA ;摩擦表面;分形 ;分形维数 中图分类号 :T 14 42 文献标识码:A 文章编号:0 5 0 5 (06 1 0 1 4 B 7 .4 24— 10 20 )1 — 3 —
Fr ca a t 1Cha a trsis o ito ura e o - a e m po ie r c e itc fFrc in S f c fFeAlb s d Co sts
L J g, YnY n h n P nY ee L i ja Y u n ii n i a se g a u fi i Xa u n n o uK a
Ab tat F a t h rce siso r ld n rcin s ra e o e ・ a e o o i swe eiv siae sn t ・ sr c : r ca c aa tr t fd y siig f t u fc fF 3 b s d c mp st r n e t td u igsr l i c i o A1 e g uc t r u cin a ay i t o . h rca i n in ftef ci ns ra ewe e c c ltd Th e ut h w t a h r ・ u e f n t n lssmeh d T e fa t dme so so r to uf c r a u ae . e rs l s o h tte po o l h i l s i e fte f t uf c fFe b s d c mp stse hbt r e rca c aa tr t . h r t o fiin n flso h rcin s ra e o 3 ・ a e o o ie x ii d mak dfa t h rce sis T e f cin c efce ta d i o A1 e l i c i o te we lrt a e nt eain h p wi h rca me so . iht e ice s ffa t i n in,h rcin c ef・ h a" aeh d d f i rlt s i t t efa t di n in W t h n r ae o rca d me so tef t o fi i e o h l l i o ce ta d t e we l ae b t e r a e e p cal h a"rt wh c n iae h tt e s ra e mo p oo y o e ・ in n h a"r t oh d ce s d, s e i y te we l ae, ih i dc t d ta h u fc r h lg f F 3 l A1 b s d c mp stsh d rma k be i a to h i rb lg rp ris a e o o ie a e r a l mp c n terti oo y p o ete . Ke wo d : e Al fit n s ra e;r ca ;rca i n in y r s F ;rci uf c fa tl fa tldme so o
磨损表面的分形特性研究

磨损表面的分形特性研究
周新聪;严新平;萧汉梁
【期刊名称】《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》
【年(卷),期】2003(027)004
【摘要】用结构函数法对试验所得的往复式滑动磨损表面轮廓曲线进行了分形维数的计算,计算结果表明:磨损表面轮廓具有统计自仿射分形特性.表面轮廓仪的采样间隔、评定长度和取样长度不会明显地影响分形维数的大小,但是当评定长度过小时,轮廓曲线的结构函数双对数坐标图会出现离散化现象.这主要是由于统计自仿射分形的统计特性所决定的.取样长度过小时,会引起分形维数测定较大的误差.
【总页数】3页(P433-435)
【作者】周新聪;严新平;萧汉梁
【作者单位】武汉理工大学可靠性工程研究所,武汉,430063;武汉理工大学可靠性工程研究所,武汉,430063;武汉理工大学可靠性工程研究所,武汉,430063
【正文语种】中文
【中图分类】TH117
【相关文献】
1.两类材料磨损表面分形特性研究 [J], 赵新泽;周新聪;殷勇辉
2.基于MATLAB的铝基复合材料磨损表面分形特性研究 [J], 乔忠云;李纪明;刘占山
3.碳纳米管/PTFE复合材料磨损表面分形特性研究 [J], 黄晓鹏;万芳新;何春霞
4.弹性金属塑料磨损表面的分形特性研究 [J], 赵新泽;周新聪;殷勇辉
5.亚微米SiC_P增强Al基复合材料磨损表面分形特性研究 [J], 乔忠云;戈哓岚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
扫描电镜下断口表面的三维重建及分形维数的测量_王怀文

第23卷第2期2008年4月实验力学JO U RN A L OF EX PERIM EN T A L M ECH A N ICSV o l.23No.2A pr.2008文章编号:1001-4888(2008)02-0118-07扫描电镜下断口表面的三维重建及分形维数的测量*王怀文1,周宏伟1,谢和平1,2,左建平1,李艳杰1(1.中国矿业大学(北京)岩石力学与分形研究所,北京100083;2.四川大学,成都610065)摘要:基于数字散斑相关方法,利用扫描电镜立体对技术和计算机视觉方法实现了物体表面的三维重建,讨论了影响其精度的原因,并且利用分形理论对表面的三维形貌进行了定量分析,由立方体覆盖法得到了三维形貌的分形维数。
作为应用的实例,将该方法应用到岩石断口的三维重建中,得到了重建后的高度云图和分形维数。
结果表明,利用扫描电镜立体对技术对断口表面进行三维重构并进行分形维数的计算是一种行之有效的断口定量分析方法。
这为研究材料断裂的微观机理、断裂过程和断裂性质等问题提供了一种途径。
关键词:扫描电镜;三维重建;分形维数;数字相关方法中图分类号:O348文献标识码:A0引言三维重建是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,主要是由两幅或者多幅两维图像恢复物体的三维几何形貌。
目前由两个普通摄像机分别获取的两维图像进行三维重建的技术已经比较成熟[1],扫描电镜下的三维重建也在20世纪90年代开始起步并得到发展[2,3]。
由于SEM具有分辨率高、景深大和可以直接观察试样等特点,特别适合于对断口进行分析研究,从而使显微断口SEM成像技术成为一种广泛用于研究断裂的方法。
但是,扫描电镜的成像技术是将立体的景物经过透视投影在二维平面上,损失了景物的深度信息,这给断口图像的平面分析带来很大的局限性。
为了得到断口图像完整的三维信息,在SEM下进行断口的三维重建具有较大的实用性。
定量的断口分析可以为揭示断裂微观机理、断裂过程和断裂性质等问题提供可靠的依据,从而更好地研究材料和零部件的失效。
粗糙球形表面的分形接触力学模型
粗糙球形表面的分形接触力学模型原园;张利华;徐颖强【摘要】为了获得粗糙表面点接触的力学特性,提高接触元件的承载能力,采用Weierstrass-Man-delbrot函数生成了三维粗糙球形表面,建立了粗糙球形表面与一刚性平面接触的分形力学模型,推导出不同接触区域上各个频率指数的微凸体的截断面积密度分布函数,获得了真实接触面积与总接触载荷的解析表达式,得到了接触半宽上的接触压力分布.计算结果表明:微凸体的频率指数范围直接影响粗糙球形表面的接触力学性质;当最小频率指数nmin与临界弹性频率指数nne.满足nmin+5≤nec时,粗糙球形表面在整个接触过程中呈现弹性变形性质,当最小频率指数nmin与临界弹塑性频率指数nepc满足nmin> nepc时,粗糙球形表面在整个接触过程中呈现非弹性变形性质;粗糙球形表面的接触半宽主要由基圆确定,对于相同比例的下压量,接触压力峰值与最小频率指数成正比;在弹性变形与弹塑性变形阶段,接触压力在接触区域中心达到最大,向接触区域边缘方向递减,在完全塑性变形阶段,接触压力在整个接触区域近似均匀分布.【期刊名称】《西安交通大学学报》【年(卷),期】2019(053)005【总页数】11页(P176-186)【关键词】粗糙球形表面;分形;微凸体;接触;频率指数【作者】原园;张利华;徐颖强【作者单位】西安理工大学机械与精密仪器工程学院,710048,西安;西安理工大学机械与精密仪器工程学院,710048,西安;西北工业大学机电学院,710072,西安【正文语种】中文【中图分类】TH117接触现象广泛存在于工程领域中。
掌握物体之间的接触力学性能,对研究润滑、摩擦、磨损及热传导等具体的工程实际问题具有十分重要的作用。
经典接触力学中普遍认为物体的接触表面是光滑连续的,当两物体接触时,其间的实际接触面积与名义接触面积是相等的。
然而,实验观测表明,物体的接触表面是由众多几何尺寸不同的微凸体构成,即接触表面是粗糙表面。
微动接触中分形粗糙表面的接触应力研究
第5期2021年5月机械设计与制造Machinery Design&Manufacture139微动接触中分形粗糙表面的接触应力研究阮晓光,麻诗韵,李玲,蔡安江(西安建筑科技大学机电工程学院,陕西西安710055)摘要:表面粗糙度对微动状态下接触面的接触压力和剪切摩擦力有着显著影响。
在这项研究中,创建Python脚本将Matlab中利用Weierstrass-Mandelbrot函数构造的分形表面轮廓坐标导入ABAQUS中,并使用样条曲线拟合轮廓坐标,从而构建包含粗糙表面的二维柱面/平面接触模型。
采用有限元方法研究考虑粗糙表面接触的接触压力和剪切摩擦力分布,并讨论材料弹性、弹-塑性和载荷幅值对剪切摩擦力的影响。
结果表明,粗糙表面的存在导致接触压力分布为非光滑曲线,局部应力集中程度高;当表面粗糙度较大时,接触面上接触压力的分布是离散的。
同时发现,不同材料接触副下,剪切摩擦力沿粗糙表面的分布差异明显。
关键词:微动接触;分形理论;表面粗糙度;接触应力中图分类号:TH16;TH117文献标识码:A文章编号:1001-3997(2021)05-0139-05Study on Contact Stress of Fractal Rough Surface in Fretting ContactRUAN Xiao-guang,MA Shi-yun,LI Ling,CAI An-jiang(School of Mechanical and Electrical Engineering,Xi'an University of Architecture and Technology,Shannxi Xi'an710055, China)Abstract:The surface roughness has a significant effect on the contact pressure and shear force of the contact surface in fretting contact.In this study,a Python script is created to import the fractal surface profile coordinates constructed in Matlab using the W e ierstrass-Mandelbrot J unction into ABAQUS,and these coordinates are later fitted using a spline curve,in order to establish a two-dimensional cylinder-on-flat contact model containing a rough surface.The finite element method is used to study the distribution of contact pressure and shear force in the rough surface,and the effects of elastic,elastic-plastic and the amplitude of load on shear force are discussed.The results show that the presence of the rough surface res ults in a nonsmooth distribution of contact pressure,and the local stresses are highly concentrated.The dis tribution of contact pressure on the contact surface is discrete,when the surface roughness is large.A t the same time,it is found that the distribution of shear force along the rough surface is significantly different with different mated materials.Key Words:Fretting Contact;Fractal Theory;Surface Roughness;Contact Stress1引言微动广泛地发生于紧固配合的零部件之间,会引起部件的磨损和疲劳失效。
互换性(第2版) PPT 第5章
周文玲 互换性与测量技术(第2版) 配套课件
(3)基准线 ①轮廓最小二乘中线(m)
第5章 表面结构及其检测
指评定表面粗糙度参数值的一条参考线。基准线有两种。
指在取样长度内,使轮廓线上各点的轮廓偏距yi(在测量方向上,轮廓上 各点至基准线的距离)平方和为最小的线,即为最小。 图中所示O1O1、O2O2线为最小二乘中线。 ②轮廓算术平均中线 在取样长度内,与轮廓走向一致并划分实际轮廓为上、下两部分,且使 上部分面积之和与下部分面积之和相等的基准线。 用公式表示即: n n
0.032,0.040,0.063,0.080,0.125,0.160,0.25,0.32,0.50, 补充系列 0.63,1.00,1.25,2.0,2.5,4.0,5.0,8.0,10,16,20,32, 40,63,80,125,160,250,320,500,630,1000,1250
5.3.2 评定参数的选用
第5章 表面结构及其检测
5.4 表面结构的检测
表面粗糙度的检测方法有:比较法、光切法、针描法和干涉法。
5.4.1 表面粗糙度的检测原则
5.4.2 几种常用的检测方法
谢 谢!
互换性与测量技术
周文玲 互换性与测量技术(第2版) 配套课件
第5章 表面结构及其检测
5.1.2 表面结构对机械产品性能的影响
表面粗糙度指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何 形状特性,它是由加工方法本身或其它因素形成的。
表面粗糙度是衡量产品质量的一项重要指标,对产品的使用性能 影响较大。
当机械零部件加工表面不能达到表面粗糙度的精度要求时,主要会 产生下列影响: 摩擦表面容易产生磨损; 影响零件的配合性质 ; 影响零件的疲劳强度和接触刚度 ; 影响零件的耐腐蚀性、密封性及外观。
平板目标与二维粗糙介质分形海面复合电磁散射近场特性研究
[ 收稿 日期]2 0 0 6—0 —1 6 5 [ 基金项 目]国家自然科学基金资助项目 ( 0 0 0 7 ;武汉市青年科 技晨 光计划资助项目 ( 0 5 0 3 5—2 。 6310) 2 0 5 0 0 93 ) [ 作者简介]林华 ( 97 ) 16 一 ,男 ,18 97年大学毕业 ,讲师 ,硕士生 ,现主要从事电磁散射向量计算和嵌入式设计方面的教学与研究工作。
夏 应 清 ( 华中师范大学物理科学与 技术学院, 武汉 407) 湖北 3 9 0
[ 摘要]采用二维连续 带限分形 函数模 拟粗糙海面,研 究 了与其上方金属 平板 的近 场复合 电磁 散射 ,将 目
标分 化 为微 小 面 元 .依 据 远 场 条 件 .运 用 Ki h of 似 法 导 出 了复 合 散 射 的计 算 公 式 . 并 给 出 了数 值 计 r h f近 c 算结 果 ,进 一 步 将 其 推 至 远 场 .并 同远 场 计 算 结 果 进 行 比较 }讨 论 了复 合 散 射截 面 随 入 射 角 、入 射 频 率
维普资讯
长江大学学报 ( 自科 版 )
20 年 9 06 月
兀 来 说 , 近 场 区 域 范 围 非 常 小 , 个 目标 近 区 范 围 内 的 一 些 点 , 会 处 在 小 面 兀 的 远 区 , 散 射 体 表 面 , 其 整 就 在
入射 则可 近似局 部平 面 波 。 把 场点 离 开激励 源 距离 的 电尺 寸划分 为 远 区 、 区 , 时远 、 若 近 此 近区 的划 分便 与
置身 于粗糙 的复 杂环 境 中 ,其 散 射特 性更 有 实用价 值 。笔 者 分析 了平板 目标 在分 形粗 糙海 面环境 中的复
合 散 射近 场特性 。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。