基于表面灰度图像的加工表面形貌分形特征研究

摘要

加工表面的几何形貌特性在很大程度上影响着它的许多技术性能和使用功能，如表面的耐磨性、密封性、配合性质、摩擦力、传热和导电性等都与表面几何结构特征有密切的联系。开展对加工表面形貌的研究是表面科学中重要的研究课题之一。研究表明，工程表面具有随机性、无序性、自相似性、自仿射性和多尺度性等分形特性。分形几何作为一种新的数学理论，其研究对象是自然界中不规则的、具有自相似性和自仿射性的集合或无序系统。本文直接从表面的三维形貌出发，应用分形理论，以加工表面SEM灰度图像为研究对象，研究加工表面形貌的分形特征，主要研究成果与创新如下：将分数布朗运动引入表面形貌的研究中，建立了加工表面的离散分数布朗增量随机场(DFBIR)模型，并对其平稳性进行分析，为具有随机分形特性的对象的分析提供一种较为合适的模型。在此基础上，研究几种曲面分形维数Ds的计算方法，讨论了各种维数计算方法适用于不同性质分形对象的问题；通过对几种加工样本表面分形维数的计算，探讨三维表面粗糙度的评定参数。

目录

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第1章 概述

第2章 加工表面微观形貌的分数布朗运动模型研究

第3章 加工表面形貌分形参数的计算

第4章 基于分数布朗增量场模型的加工表面纹理特征研究

第5章 基于多重分形谱的表面均一性研究

第6章 基于分形维数特征的表面等方性研究

第7章 基于小波变换的加工表面局部分形特征研究

第8章 全文总结

参考文献

攻读博士学位期间撰写的论文及从事的科研课题主要有

致谢