分形理论在削片机故障诊断中的应用

将分形的有关理论与削片机机械故障诊断联系起来,论述了分形维数的基本概念,并给出了相关算法.研究结果表明:基于分形的机械故障诊断对削片机机械系统的故障极为敏感.     

分形理论及分形维数的应用

本文从几个典型的分形例子出发，简要介绍了分形的理论及分形的定义，并对分形维数进行了研究，最后阐述了分形理论及其分形维数的应用。     

天目山常绿阔叶林空间点格局分形关联维数分析

利用分形中的关联维数D来进行天目山常绿阔叶林种群的空间点格局分析,首先,根据树木坐标建立树木两两之间距离矩阵Dn×n;其次,根据距离矩阵Dn×n计算不同距离步⊿r下的距离标度r和r距离标度树木的数目N(r);最后,计算出关联维数D并根据D得出研究区域的空间分布格局.结果表明,天目山常绿阔叶林研究样区内的树木在空间分布格局上趋于集聚,其关联维数可以用来准确判定空间点格局分布.     

削片机振动测试分析

对削片机进行振动测试,分析信号的时域、频域和幅域特点,了解削片机的振动特性,为削片机的减振研究和改进设计提供参考数据。     

应用分形维数研究狗牙根根系边坡固坡效应

植物根系形态非常复杂,很难定量确定根系对边坡土体的防护作用。笔者选择常见护坡植物狗牙根为研究对象,根据自主研发的分形维数计算软件确定狗牙根根系分形维数,提出基于根系分形特征的固土机理数值分析方法,将根土复合体当作由土体、根系所联系起来的有机体,研究在雨水侵蚀力和坡面径流侵蚀力作用下,不同根系分形特征对土体位移场的影响。根据根系分形维数与表层位移关系曲线,建立分形维数与边坡土体稳定性的相互关系,明确边坡植入狗牙根根系对表层土体稳定性影响,研究结果表明,分形维数与数值计算相结合,能够反映植物根系形态对边坡表层土体位移的影响,对于植物生态边坡的设计与施工具有现实的指导意义。     

木材抗剪强度与分形维数的关系及断口特征

【目的】研究木材剪切断口的断裂特征、断裂方向和分形曲线特征,计算剪切断口的分形维数;测量木材抗剪强度,利用线性回归探讨木材横向、纵向抗剪强度与分形维数的关系。【方法】以生长在黑龙江的杉松、银白杨、樟子松、白桦和紫椴为试验树种,根据纤维板生产和《造纸木片》( GB/T 7909—1999)对木片原料的尺寸要求,按照《木材物理力学试材锯解及试样截取方法》( GB/T 1929—2009),制作5种树种的剪切试验试件。通过剪切试验,采集木材断口形貌特征,获得断口分形曲线,测量木材断裂时所需的力。【结果】横向剪切试件时,无论试件是否软化,都沿剪切方向呈曲线断裂,断裂面高低不平;未软化的针叶材以弯曲较大的曲线断裂,阔叶材以弯曲不大、稍平直的曲线断裂,断裂表面相对平滑一点;软化后的针叶材以弯曲不大的曲线断裂,阔叶材以弯曲稍大的曲线断裂,个别伴有撕裂痕迹。软化后纵向剪切试件时,试件沿剪切方向呈直线断裂;针叶材、阔叶材的断裂特征差异不明显。横向剪切试件断口分形曲线呈细小的锯齿状或“Z字状”,软化后试件剪切断口分形曲线比未软化的略显复杂;软化后试件纵向剪切断口的分形曲线没有软化前、后横向剪切断口的分形曲线复杂。5种试验试件剪切断口的分形维数在2.047～2.133之间。软化后试件横向抗剪强度最低,纵向抗剪强度大于未软化试件横向剪切强度。【结论】各树种试件软化后的纵向抗剪强度与其断口分形维数之间存在着正相关关系,但相关性并不显著;横向抗剪强度与断口分形维数之间线性正相关。软化后试件横向抗剪强度最低,此情况下剪切木材最易断裂,因此建议在研磨解离木片时,应使原料软化,沿着横向剪切,这样消耗能量较小。     

基于分形维数特征的原木漏节图像的研究

采用X射线法透射木材,根据检测透射物体后射线的强度差异,建立木材X射线的分形模型。采用计算盒子维数的方法对原木漏节X射线图像进行有效的边缘检测,用分形维数D的大小来定量描述原木漏节图像的不规则程度,以确定缺陷所在。研究表明背景部分与边缘部分的分形维数存在一定程度的差别,正常部分分维数值大约在2.007 3左右,漏节边缘分维数值大约在1.400 0~1.900 0之间。     

基于分形维数的黄土丘陵沟壑区不同人工林对土壤结构和养分的影响

研究黄土丘陵沟壑区不同人工林土壤颗粒的分形特征及其与土壤结构和养分的关系,以土壤体积分形维数来比较清水河县不同人工林对土壤结构和养分的影响,以期了解不同人工林土壤的结构和养分状况,为人工林的林种选取和合理化经营提供参考。以研究区9种人工林为研究对象,以无林地地作为对照,利用激光粒度仪测定土壤粒径分布并计算分形维数,用单项指标评价养分状况,将土壤分形维数与养分进行相关分析。研究区人工林土壤体积分形维数值介于2.1785～2.3192之间,土壤体积分形维数表现为油松×落叶松>落叶松、油松×山杏（P>0.5）>沙棘×柠条、山杏×柠条、沙棘（P>0.5）>油松、柠条、山杏（P>0.5）>裸地。土壤体积分形维数与黏粒、碱解氮、速效钾、速效磷呈显著正相关（P<0.5）,与砂粒呈显著负相关（P<0.5),与粉粒、有机质无明显相关性。不同人工林养分评价结果与分形维数差异不显著。研究区人工林对土壤结构和养分改良效果显著,油松×落叶松、油松×山杏混交林及落叶松纯林对于土壤结构和养分影响较大,改良效果最佳。     

土壤粒径分形维数与土壤水分亏缺度和补偿度相关性分析

土壤水分亏缺度与补偿度是人工林水分管理的重要依据,对林分结构与密度调控具有指导意义.为了探寻更简便的指标表征土壤水分亏缺度与补偿度,笔者选择黄土高原最常见的刺槐林地、油松林地、侧柏林地,通过计算不同土层深度的土壤水分亏缺度与补偿度、土壤颗粒组成与分形维数,分析了土壤粒径分形维数与土壤水分亏缺度和补偿度之间的相关性.结果...     

不同刨花楠种植模式对土壤理化性质及分形维数的影响

[目的]分析不同刨花楠种植模式对土壤分形维数和可蚀性以及土壤理化性质的影响,为刨花楠复合种植提供理论依据.[方法]选取婺源生态林场近自然恢复条件下2年生刨花楠纯林(A)、2年生刨花楠-8年生杉木混交林(B)、8年生刨花楠-8年生杉木混交林(C)、8年生刨花楠-8年生湿地松混交林(D)和8年生刨花楠纯林(E)5种刨花楠种...     

铀尾矿库茅草植物根系发育的分形特征

研究了非线性科学中的分形几何理论,并将其应用到植物根系发育的结构上,对铀尾矿库上采集的茅草（Lemongrass）植物根系分形特征进行了研究。用FractalFox软件计算了植物根系的分形维数,结果发现：这种植物根系分维数都介于1．3305～1．5214之间,说明这种植物根系分形特征明显。实验中还发现生长在水环境旁的根系分维数明显高于在干燥环境下的根系分维数,说明湿润的环境能促进植物根系发育。     

北京房山区林火与地理要素分形特征关系的研究

利用北京市房山区1988—2006年的林火数据,结合背景地理数据,使用数盒子法计算了相关地理要素的分维数,研究了林火发生次数和地理要素分维数之间的关联关系。结果表明,林火次数与居民点和水系分维数变化趋势相反,而与道路和林区的分维数变化趋势相同。     

基于分形理论的木材纹理特征研究

介绍了一种利用自相关函数来估算图像分形维数的方法，并将其应用到木材的纹理分类检测中。实验表明，分形维数值直接反映了木材纹理的粗糙程度，可定性地作为描述木材纹理粗糙度的一种度量。     

基于分形理论的路域生态系统恢复研究初探

我国道路路域的生态系统恢复研究严重滞后于道路工程建设的发展,人工绿化的景观常陷于物种单一、生态异质性低的困境。通过综述分形理论在土木工程、规划、地理信息系统、景观生态学等方面的研究进展,借鉴分形理论在相关学科的应用方法,结合目前道路绿化的现状,提出引用分形维度来定量考察道路路域生态系统恢复情况的构想。     

木材断口分形的初步研究

木材是一种天然的多孔性生物高分子材料,结构复杂且变异性大,所以木材断裂表面定量分析的难度很高,对于木材内部裂纹产生、发展的研究一直没有大的突破.在木材断裂力学的研究中,国内外科学家运用传统的断裂试验方法研究居多,但普遍结论是规律不明显或找不到规律(费本华,1999).木材研究者们一直在寻找一种定量描述木材断裂表面形态的新指标,并希望在此基础上预测木材强度和了解木材断裂机制(Schmitt et al.,1996;Qin et al.,1999).     

森林火灾火场周长分形模型的研究

本文在分析森林火灾火场周长和边界分形特性的基础上，应用分形理论，建立了森林火灾火场周长的分形模型，导出了分形周长公式．并得出了分形周长不仅与火头蔓延速率、燃烧时间、风速和风向密切相关，而且与火场边界的分形特性和测量长度单位有关的结论．与传统的计算火场周长的方法比较，具有更合理、准确和更方便应用的特点．     

模糊控制在发动机振动控制中的应用研究

将模糊控制理论引入电流变悬置发动机振动控制中,通过对发动机振动系统的简单建模,采用模糊控制策略对发动机振动进行研究,并应用Matlab对普通液压悬置和电流变液悬置发动机振动系统进行联合仿真建模。结果表明,电流变液悬置发动机采用模糊控制后比普通液压悬置隔振效果明显。     

基于小波分析的柴油机振动信号处理研究

在简单介绍小波分析的基础上,设计实验方案,应用专业软件DASP2005采集柴油机缸体的振动信号,利用MATLAB编写程序,采用改进小波包软阈值消噪方法对信号进行消噪处理,提取归一化特征向量,为故障诊断提供可靠的数据。