1 内蒙古工业大学土木工程学院, 呼和浩特 010051
2 兴泰建设集团有限公司, 鄂尔多斯 017000
3 内蒙古电力(集团)有限责任公司蒙电项目建管分公司, 呼和浩特 010020
孔结构是混凝土微观结构中重要的组成部分, 影响着混凝土的宏观性能, 为了研究生活垃圾焚烧灰渣代替天然砂对混凝土孔结构和抗压强度的影响, 通过核磁共振技术对生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土微观孔结构进行测试, 分析了孔隙率和孔隙分布变化规律, 并根据分形理论研究了孔隙分形特征, 获得各孔径区间的分形维数与整体分形维数, 并探讨了各孔径占比、孔隙率和分形维数与抗压强度之间的灰熵关联度。结果表明: 随生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加, 混凝土孔隙率增加, 无害孔占比减小, 抗压强度降低; 分形维数随着生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加而减小, 由于生活垃圾焚烧灰渣具有潜在的水硬性, 随龄期的增长, 分形维数呈增加趋势, 同时孔隙结构得到了优化。灰熵关联度分析发现生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土整体分形维数和无害孔占比对抗压强度影响最大。
生活垃圾焚烧灰渣 混凝土 孔结构 抗压强度 核磁共振 分形理论 municipal solid waste incineration bottom ash concrete pore structure compressive strength nuclear magnetic resonance fractal theory
为研究钢纤维混凝土损伤破坏过程和裂纹发展演化机理, 基于分形理论和扩展有限元法, 建立钢纤维混凝土立方体抗拉试验细观有限元模型和切口梁三点弯曲试验有限元模型, 以相关试验测试结果为基础, 比较验证了所建有限元分析模型的可靠性。以裂纹分形维数表征钢纤维混凝土损伤演化过程, 考察不同钢纤维体积掺量和长度、粗骨料形状等重要因素对钢纤维混凝土损伤演化过程的影响。结果表明, 基于裂纹分形维数的损伤值可以较好地反映钢纤维混凝土的损伤演化过程及特征, 钢纤维体积掺量、长度的增加和骨料形状的不规则化会延缓钢纤维混凝土立方体试件的损伤演化过程, 钢纤维体积掺量、初始裂纹距跨中距离的增加和初始裂纹缝高比的减小可在较小程度上延缓钢纤维混凝土切口梁的损伤演化过程。
钢纤维混凝土 分形理论 分形维数 扩展有限元法 损伤演化 steel fiber reinforced concrete fractal theory fractal dimension extended finite element method damage evolution
上海海事大学物流科学与工程研究院,上海 201306
颗粒物是港口地区的主要污染物之一,利用多重分形理论分析港口地区PM2.5和PM10浓度的多重分形特征。首先,运用多重分形消除趋势 波动分析方法(Multifractal detrended fluctuation analysis, MF-DFA)分析PM2.5和PM10自身的 多重分形特征,结果显示PM2.5和PM10浓度的演化过程表现出非线性、复杂性的 多重分形特征,且PM10浓度的多重分形特征较PM2.5强。其次,利用多重分形消除趋势交叉波动分析方法 (Multifractal detrended cross-correlation analysis, MF-DCCA)研究港口 地区PM2.5和PM10的交叉相关性,结果表明两者之间不仅存在具有长期记忆性的多重分形特征,而且其互相关性多重分形特征具 有明显的季节变化特征。港口地区PM2.5和PM10的多重分形特征在春季最强,夏季次之, 秋季最弱。这些结论对港口地区PM2.5和PM10的联合控制具有一定的参考价值。
多重分形特征 多重分形理论 颗粒物 季节变化 香港港口 multifractal characteristics multifractal theory particulate matter seasonal variation Hongkong port 大气与环境光学学报
2019, 14(3): 179
军械工程学院 军械技术研究所,河北 石家庄 050000
鉴于红外装甲目标检测中红外图像对比度低、背景复杂,导致图像的信噪比低而难于进行目标的检测,提出一种基于小波和改进的分形理论相结合的背景抑制方法。针对红外图像呈现的相关性强的特点,利用小波分析将图像中的低频缓变背景滤除,得到包含目标和强边缘杂波的图像;又由于目标分形维数对尺度的敏感程度高于边缘杂波的分形维数,提出通过计算图像在不同尺度内不规则因子的变化率来进一步抑制背景中的边缘杂波。实验表明:该算法能显著提高图像的信噪比(信噪比增益在2左右),对背景边缘有很好的抑制效果。
背景抑制 小波 分形理论 多尺度不规则度 background suppression wavelet fractal theory multi-scale irregularity
南京理工大学理学院信息物理与工程系, 江苏 南京 210094
采用离子源辅助电子束蒸发的方法,制备了以Si为基底,以TiO2为缓冲层的ZnO薄膜。通过进一步保温处理,在不同温度条件下进行退火处理得到了不同的样品薄膜,用于表面形貌分析和光散射特性实验研究。结果表明,退火温度对样品表面粗糙度、晶粒大小、分形维数等参数具有显著的影响,通过表面形貌分析有助于更好地理解薄膜晶粒生长机制和改进薄膜制备工艺;不同薄膜样品的反射光强度和偏振度对不同偏振光具有不同的角度响应特征,且与薄膜表面统计特性具有一定的关联性,薄膜的光散射特性研究对研究弱散射随机粗糙表面的退偏作用具有一定的参考价值。
薄膜 表面形貌 分形理论 光散射特性
1 海军航空工程学院研究生管理大队, 山东 烟台 264001
2 海军装备部驻重庆地区军事代表局, 重庆 621900
3 中国人民解放军95316部队, 广东 广州 510900
为了对复杂港口背景的红外图像进行有效、快速和准确的分割,根据分形理论的思想,在对红 外图像进行分形处理的基础上,先运用最大类间方差法(Otsu)对红外原始背景图像进行粗分割,然后运用Gabor 变换和Gabor多通道滤波器提取港口背景轮廓,最后使用中值滤波滤除噪声,得到最终的港口背景轮廓图像。通过对实际港 口背景的红外图像进行分割实验,验证了所提方法的可行性和有效性。
图像分割 分形理论 Gabor变换 Otsu分割 image segmentation fractal theory Gabor transform Otsu
兰州城市学院培黎工程技术学院,甘肃 兰州 730070
采用反应磁控溅射工艺通过改变N2气流量比在Si衬底上沉积300 nm厚TiN薄膜。用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,并根据分形理论予以定量表征。结果表明:TiN薄膜的溅射模式与分形维数D?值的演化存在相关性。当N2气流量比由0.0%增加至4.0%时,TiN薄膜的溅射方式属于金属模式,D?保持不变;当N2气流量比继续增加至10.0%时,薄膜溅射方式转变为过渡模式,此时D?急剧减小;而当N2气流量比超过10.0%以后,薄膜溅射模式改变为氮化物模式,相应的D?轻微增加。
材料 表面形貌 分形理论 薄膜 materials surface morphology fractal theory thin film
1 电子科技大学,光电信息学院,成都,610054
2 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
基于云的边缘特征和天空亮度分布特征,对有云天空场景的仿真方法进行了研究.分析了云对天空亮度影响,并据此提出了一种基于分形原理的云场景仿真方法.通过辐射传输理论,给出了有无云天空的光谱亮度分布计算方法.在分析了云边缘具有自相似分形特征基础上,利用有云天空亮度分布特征、二次随机法和分形几何的Diamond-Square算法设计了云纹理生成算法.利用混合修正δ-Eddington近似计算出了观察视场2°×2°内640×480单元的2维天空亮度数组.利用该理论模型得到有云天空的2维亮度数组,并用VC++实现了云场景的动态仿真,得到了较为逼真的结果.
场景仿真 分形理论 辐射传输 天空亮度 Eddington近似