分形模型

摘要： 针对现有分形接触模型没有考虑热应力的影响、不适用于结合部温度变化的问题,基于各向异性分形理论和热弹塑性接触理论,本文分别建立了粗糙表面热弹塑性接触的法向载荷模型和法向刚度模型,并验证了模型的有效性,该模型可用于表征粗糙表面的热力学特性。通过数字仿真,分别分析了主要参数对粗糙表面热弹塑性接触法向载荷和法向刚度的影响。结果表明:热弹塑性接触法向载荷随结合部温差的增大而增大;热弹塑性接触法向刚度随着线膨胀系数、比例系数、温差、分形维数的增大而增大,随表面粗糙度的增大而减小。该模型是对传统模型在基础理论和应用范围上的拓展,可用于计算和分析工程实际中大量存在的结合部温度发生改变的接触情况。

摘要： 为建立更加符合实际情况的结合面静摩擦因数分形模型,研究建立了与微凸体尺度等级关联的考虑微凸体相互作用的结合面静摩擦因数分形模型。推导了结合面尺度关联的法向载荷与切向载荷,根据静摩擦因数定义计算了结合面尺度关联的静摩擦因数;将理论数据及不同材料结合面参数代入所建模型进行仿真,得出在同一无量纲法向接触载荷下考虑微凸体相互作用的静摩擦因数大于不考虑微凸体相互作用的静摩擦因数;将所建模型与实验数据进行对比分析,考虑微凸体相互作用时的结合面静摩擦因数更接近实验数据。

摘要： 为揭示高地温干热环境下纤维对喷射用混凝土的改善机理,设计了基准工况、玻璃纤维工况、微丝镀铜钢纤维工况及端钩型钢纤维工况,通过力学性能试验及压汞法测试技术研究了混凝土力学性能及微观孔隙特征,并建立了强度与孔隙结构参数的数学模型.结果表明:干热环境下,掺加纤维材料后,混凝土力学性能得到不同程度的提高,其中端钩型钢纤维工况改善效果最好,与基准工况相比,1、7、28 d龄期的抗压强度分别提高了28.47%、64.40%和74.78%,劈裂抗拉强度分别提高了88.5%、72.6%和110.6%;掺加纤维材料可有效减少混凝土有害孔孔径,28 d龄期时掺加纤维工况的最可几孔径约为62.5 nm,而基准工况约为110 nm;综合考虑分形维数及复合孔隙率的多因素关系强度模型可准确描述强度与孔隙结构参数的定量关系.

摘要： 基于K-E模型和三维分形理论,将结合面接触点拓展为椭圆形,建立了考虑半椭球形微凸体弹性、弹塑性和塑性变形机制的结合面接触热导分形模型。基于所建模型研究了椭圆偏心率、分形参数和法向载荷对结合面接触热导的影响,模型仿真结果表明:微凸体为半椭球形的结合面接触热导随椭圆偏心率、分形维数、法向载荷和接触率的增大而增大;而随着分形粗糙度参数的增大而减小;所建模型较于半球形微凸体的结合面接触热导模型更适用于法向载荷较大的情况。并将所建模型的仿真计算结果与实验数据进行了对比分析,验证了所建模型的正确性,从而为实际工程中求解有关结合面接触热导问题提供了一定的理论参考。

摘要： 西秦岭成矿带北亚带是重要的多金属成矿单元。为缩小找矿靶区,在常家山地区开展了12.5万水系沉积物测量工作,对采集到的1141件样品中的Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo 10种元素进行核密度估算等数理统计分析,结果显示它们的浓度高于全国水系和区域水系沉积物的平均值,表明研究区成矿潜力大。通过因子分析得到F1(Bi、Cu、Zn)、F2(Au、As、Sb)、F3(Ag、Pb)、F4(W、Mo)4个主因子。使用浓度-面积(C-A)分形模型得到各元素和因子的异常阈值,并利用克里金插值法得到相应的地球化学空间分布图;结合区域控矿因素和异常分布特征圈定出Hz1、Hz2、Hz33处综合异常,前缘晕、近矿晕和尾晕显示出自西北向东南分布的趋势。水系沉积物地球化学异常分析结果表明,区内构造控矿特征明显,北西方向的礼县—闾井断裂是常家山地区有利的找矿部位。

摘要： 为了提升平面正弦钢球传动机构的接触性能,根据平面正弦钢球传动机构的几何特点和活齿钢球的实际工况,将主动圆盘、从动圆盘与钢球的接触形式转化为球体半圆轨道接触问题进行研究,结合Hertz理论和分形理论建立了干摩擦状态下平面正弦钢球传动机构接触面法向接触刚度的分形模型,以此为基础得到润滑液的接触刚度模型,确定了混合润滑状态下接触面法向接触刚度分形模型。通过Matlab仿真分析相关参数对接触面法向接触刚度的影响。结果表明,分形维数D影响着主动圆盘钢球接触面法向接触刚度与法向载荷的关系,以D=1.5为界限,其规律前后差异性表现尤为显著;在其他参数保持不变时,接触面法向接触刚度与分形维数D、材料特性参数Φ均呈递增关系,与粗糙度幅值G呈递减关系;润滑液的接触刚度受材料自身特性的影响,且有润滑作用时接触面法向接触刚度明显提升。

摘要： 随着我国经济发展与疫情防控工作的有序开展,医疗废弃物处理所带来的环境问题受到广泛关注.针对医疗废弃物处理存在回收模式落后、应急调控处理能力不足的问题,初步构建医疗废弃物回收处理体系,在综合考虑社会、政治、环境、经济等影响因素的基础上,利用模糊德尔菲法筛选出主要影响因子,进一步构建分形模型,计算出分形维数进行综合排名,确定最优选址决策方案,为城市医疗废弃物回收模式优化及转运站选址提供科学依据.

摘要： 为研究和掌握接触式机械密封端面接触特性,通过模拟计算分析了工作参数对其特性的影响.结果表明,在密封端面间真实接触面积中,弹性变形微凸体接触面积所占比例最大,塑性变形微凸体接触面积所占比例最小;随着弹簧比压的增大,弹性接触面积比近似呈线性增大,弹塑性接触面积比和塑性接触面积比近似呈线性减小;随着密封介质压力的增大,弹性接触面积比增大,弹塑性接触面积比和塑性接触面积比减小;随着转速的增大,弹性接触面积比逐渐减小,弹塑性接触面积比和塑性接触面积比逐渐增大.

摘要： 土壤颗粒分形理论被广泛用来描述土壤的自相似特征,目前很多文献中常用王国梁推导的土壤颗粒体积单重分形理论模型来计算土壤分形维数D。但是,很大一部分人对模型参数的理解有误。因此,选用笔者已发表的论文数据,对模型各参数意义和计算过程进行了详细概述,可为后面的研究者提供直观便捷的参考资料。

摘要： 土壤颗粒分形理论被广泛用来描述土壤的自相似特征,目前很多文献中常用王国梁推导的土壤颗粒体积单重分形理论模型来计算土壤分形维数D.但是,很大一部分人对模型参数的理解有误.因此,选用笔者已发表的论文数据,对模型各参数意义和计算过程进行了详细概述,可为后面的研究者提供直观便捷的参考资料.

摘要： 黏性沉积物是水环境的重要组成部分,其侵蚀迁移影响水环境和人类健康,且其表面侵蚀的临界剪切应力取决于黏性沉积物团粒间黏聚力.已有的黏性沉积物表面侵蚀模型都没有考虑团粒粒径分布,本文基于黏性沉积物团粒结构的分形模型,建立黏性沉积物表面侵蚀的临界剪切应力与团粒粒径和有效密度的理论关系.黏性沉积物表面侵蚀的临界剪切应力是团粒粒径和有效密度的幂函数,幂函数的指数是黏性沉积物团粒分维的函数.黏性沉积物表面侵蚀的临界剪切应力的分形模型得到了大量试验数据的验证,比直接测量临界剪切应力省时省力、操作更加简单、结果更加可靠.

摘要： 膨润土的膨胀变形计算一直是核废料处置库垫层设计的关键难题之一,膨润土的膨胀变形过程就是膨润土吸水过程,膨润土吸附水体积与膨润土的表面特征有关,膨润土的表面特性可以采用分形模型描述,由此可以建立膨润土吸附水体积与上覆压力的关系.根据膨润土表面和膨润土膨胀后的团粒(aggregate)的分形模型,建立了膨润土膨胀变形、膨胀压力、侵蚀(自由膨胀)和饱和膨润土压缩变形的计算理论,导出由溶质吸力产生的有效应力表达式,建立了有效应力表示的盐溶液中膨润土膨胀变形方程,并得到膨胀变形试验数据的验证.结果表明,膨润土吸水体积是上覆压力的幂函数,指数为Ds-3;侵蚀临界剪切应力是膨润土团粒的有效密度、直径的幂函数,膨润土侵蚀质量是水流量的幂函数,指数是团粒分维的函数.

摘要： 页岩气储层孔隙结构具有极强的复杂性和不规则性(郭英海和赵迪斐,2015),探究多孔介质中孔隙结构参数的复杂分布,是进一步探究页岩气赋存状态、解吸扩散与渗流机理的基础.利用低温氮气吸附数居对页岩储层孔隙进行分形建模研究,可以间接反映纳米级孔隙难以直接观测的特征.以重庆涪陵焦石坝A井、泉B井龙马溪组页岩样品为例，通过低温氮气吸附实验表征样品表面特征，尤其是纳米级孔隙的发育特征，并基于吸附数据建立FHH分形模型，表征页岩表面的分形特征及其地质意义。

摘要： 雷电灾害目前已成为输电线路主要灾害之一,如何通过选择与实际现象最为贴切的模型对雷击输电线路仿真,是提高线路防雷水平,降低输电线路绕击率的一个关键问题.本文建立分形模型,通过与相对于传统的经验法与电气几何图形法相比,分形模型考虑了雷电先导的了动态发展过程,更贴近物理过程.通过仿真也证明分形模型法计算的绕击率更符合实际观察结果.

摘要： 雷电灾害目前已成为输电线路主要灾害之一,如何通过选择与实际现象最为贴切的模型对雷击输电线路仿真,是提高线路防雷水平,降低输电线路绕击率的一个关键问题.相对于传统的经验法与电气几何图形法,分形模型考虑了雷电先导的了动态发展过程,更贴近物理过程.通过仿真也证明分形模型法计算的绕击率更符合实际观察结果.

摘要： 根据粗粒土颗粒破碎的分形模型,导出粗粒土颗粒破碎强度的尺寸效应,修正颗粒破碎几率的Weibull模型和粗粒土的剪切强度公式;根据黏土颗粒表面的分形模型,导出黏土的膨胀变形和压缩变形的统一表达式,建立分形介质土力学的理论框架.

摘要： 运用分形模型对我国2003-2008年38个FDI工业产业空间分布的Zipf指数进行测算.结果表明,我国FDI工业产业体系空间分布呈现出较为明显的分形分布特征,Zipf指数与集中度存在高度正相关性.这意味着,我国FDI产业集聚是FDI产业分形生长和形态演化结果.然而,目前我国多数FDI工业产业集聚程度属于超弱集聚,处在次优化状态,且还有偏离最优化水平的趋势.因此,未来我国仍需要加大力度提升FDI产业的Zipf指数,优化我国FDI产业布局,发挥空间集聚效应,同时,还需要注重发挥中部和西部地区优势,促进FDI产业集聚发展.

摘要： 变质岩潜山油藏属于典型的裂缝性油藏,储层岩性复杂,裂缝发育程度不同且分布不均,开发难度极大.通过分析典型变质岩古潜山裂缝油藏内部构造及储层特征对裂缝油藏中油水流动的影响,得出了潜山类型油藏的渗流规律.对于不同的裂缝发育产层,建立了不同分形维数的分形模型,采用鱼骨井开采方式模拟不同裂缝性油藏裂缝特征、开发方法、开发效果等,总结出不规则裂缝发育对油井产能的影响,油井产量随裂缝渗透率变化的规律以及复杂结构鱼骨井对油井产量的影响.

摘要： 本文以球形颗粒的绕流阻力为基础,结合多孔介质的分形特征,进行分形分析,推导得到了描述多孔介质里流体流动的分形阻力模型,所得到的模型是孔隙率、流体性质、孔隙和粒子的大小、流体的速度以及分形维数D(f)的函数.本模型中没有经验常数,每个参数都有明确的物理意义.

摘要： 针对表观形貌对珠状凝结传热的影响,以液滴空间分布自相似特征为基础,考虑接触角、脱落直径等对冷凝传热的影响,建立了珠状凝结传热分形模型.分析讨论了不同温差、不同接触角对液滴尺寸分布的分形维度、面积分数以其冷凝传热量的影响。研究结果表明：液滴尺寸分布的维度随着温差的增加而增加。液体覆盖面积随着温差增加而增加,液滴面积分数随着接触角的增加而减少.在小接触角情况下,珠状凝结更容易转化为膜状凝结.热通量随着温差的增大而增大,接触角越大,增加得越慢.

摘要： 本发明提供一种基于随机分形的多孔介质细观结构模型生成方法，可模拟多孔介质内部细观结构的分布情况。通过编写程序语言模拟孔隙生成，实现孔隙模型的规范化处理，针对多孔介质中孔隙边界的复杂、不确定等形状，通过林顿伊尔系统仿真模式进行模拟，实行字符串序列的等价变换，将字符串序列转化为边界演变规则作为边界生成的依据。同时，基于分形几何的迭代方式，并结合随机分布概率模拟孔隙结构的生成，得出多样化复杂的多孔介质细观结构模型。本发明的仿真效果良好，可有效揭示多孔介质内部细观结构特性，在软件模型建立与三维重构方面可实现广泛应用。

摘要： 本申请实施例公开了一种基于分形布朗运动模型的作画方法及装置。本申请实施例提供的技术方案，通过预设基础图形供用户选择，实时确定用户所选择的基础图形，并根据用户在作画区域的触控操作，在作画区域的对应位置生成对应的基础图形。采用上述技术手段，可以简化用户在绘画过程中繁杂的操作，通过选中基础图形并确定基础图形的放置位置即可快速完成绘画作品的绘制，以此来降低绘画的学习和操作成本。此外，本申请实施例的基础图形根据分形布朗运动模型随机选择生成方向并绘制在作画区域上，以此可保障各基础图形的自相似性，并增加绘画的趣味性。

摘要： 本发明属于生物造迹定量分析技术领域，公开了一种Zoophycos遗迹化石分形拓扑模型及其构建方法和应用，建立了Zoophycos遗迹化石的分形拓扑结构。随后发展了一种量化复杂造迹行为的分形维(D)模型并再现了D时空演化趋势。最后，结合δ13C和Zoophycos的蹼纹形变规律分析了D同古水深及底质特征的关系。结果表明D随着古水深的增大而增大，随着底质固结程度的增强而减小。本发明表明分形拓扑不仅仅提供了对于复杂造迹行为及基本解释，还在古环境的反演工作中起到了十分可靠且有效的作用。本发明工作对分形遗迹学及生物扰动储层的定量评估工作具有一定的启发意义，并且为数字遗迹方向提供了新的数学思维。

摘要： 本发明提供了一种双峰SWCC分形拟合模型，该模型依据双孔隙结构土中基质孔隙和结构孔隙分布规律不同的特点，基于分形理论，推导了双孔隙结构土的孔隙密度分布函数，并对双孔隙结构土两个残余阶段时的残余孔隙进行了划分，推导了由Dl、Ds、ψla、ψlr、wlr、wsr六个具有重要物理意义的参数组成的双峰土‑水特征曲线拟合模型。试验表明，该模型适用于多种类型的土体，并且均具有较好的拟合效果，对于具有双峰孔径分布土体的水力‑力学耦合分析、土体渗流特性研究等方面都具有极其重要的意义，从而克服了现有的双峰土‑水特征曲线模型形式复杂、物理意义不明确的缺点。

摘要： 本发明公开了一种基于实测点云分形融合的带几何误差虚拟模型构建方法，首先依据采样定理对实际零件进行表面部分点云采样；接着利用变粒度残差法求解表面三维分形维数；然后根据同异性判定，依据分形理论对零件进行表面预重构，再使用小波变换对预重构表面进行多尺度表面特征分解，并结合实际表面参数对不同频率的表面成分进行再重构，提取低频信号；最后得到融合实测点云的分形重构模型。本发明可用于在虚拟环境中构建机械产品表面模型，用于模拟几何公差信息。

摘要： 本发明公开了一种弹粘塑性材料分形本构模型的构建及求解方法，通过组合连接基本力学元件模块形成基元模块，并在基元模块的基础上，利用基元模块对基本力学元件模块进行迭代，得到分形元件本构模型，在迭代的过程中，第一次迭代新增部分中各基本力学元件模块的参数为基元模块中各基本力学元件模块的参数的预设倍数；从第二次迭代开始，下一次迭代新增部分中各基本力学元件模块的参数为上一次迭代新增部分中各基本力学元件模块的参数的预设倍数。本发明构建的模型不仅能很好地描述材料的弹粘塑性力学性质，以及材料细观上的非常复杂的实际物理结构；还能表示分形本构模型的复杂度，且能够不增加参数的数量，很好地实现对所构建的分形本构模型的求解。

摘要： 本发明公开了一种“分形视距”纹理压缩与彩色多边形纹理集成的三维模型可视化方法，主要涉及计算机图形处理和摄影测量领域。该发明主要包括：1、基于纹理图像的四叉树分割算法，对纹理数据进行分形压缩；2、结合建筑目标立面可见性以及用户浏览视点的变化情况，对分形压缩后的纹理进行解码，构建多分辨率纹理；3、将纹理图像分割成多个子区域作为节点，通过创建颜色纹理树保存节点来表示建筑立面纹理；4、建立基于Oracle的关系数据库来实现建筑物纹理数据的有效存储和快速调用。利用本发明进行纹理处理和三维模型可视化，解决了现阶段纹理数据冗余、占用内存大的问题，并且在保证渲染效果的基础上极大程度的提高了模型渲染效率。

摘要： 本发明提供基于分形Vicsek模型换热器热传导分析方法及设备，包括以下步骤：实时监测换热器热传导过程中的热传导温度分布图，基于分形Vicsek模型对采集到的换热器参数进行预处理；根据预处理后的换热器数据，构建换热器三维热传导能量变化模型；根据构建的换热器三维热传导能量变化模型，构建不同的温度节点T

摘要： 本发明公开了一种基于分形分布模型的航空运输量预测方法，本方法通过安装航空输运量时间序列构建模块、Hurst指数计算模块、运输量的预测模块；针对每个具体的运输量构建时间序列，应用R/S方法计算运输量时间序列的Hurst指数来识别运输量时间序列的分形特征，应用分形分布模型对运输量进行预测。应用本方法可以为准确掌握航空运输量发展规律、准确预测中长期流量、精准科学实现航空运输提供科学判据。

摘要： 类分形模型和希尔伯特同步置乱扩散的加密方法，涉及图像加密技术领域，解决现有图像加密安全性方面存在的加密速度慢、抗攻击能力弱等问题，本发明所述的图像加密方法，由三元分数阶离散混沌神经网络系统，生成明文相关的混沌序列，由类分形模型思想对原始图像执行类分形排序置乱，为了获得更好的效果，再进行一次行列双重加扰过程；最后依据希尔伯特曲线遍历顺序执行同步置乱扩散操作，此过程可以同时更改像素值的位置和大小。本方法首次将分形思想应用到加密的置乱过程中，获得了较好的置乱效果，同步置乱扩散操作则在一定程度上提高了加密的效率。