导读:本文包含了分形表面论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:分形,表面,刚度,粗糙,特征,理论,孔隙。
分形表面论文文献综述
张玲,郑国磊,杨荣荣[1]（2019）在《异性分形表面合成方法及表面特性研究》一文中研究指出针对异性分形表面的建模,提出了一种以二维离散傅里叶变换为基础,以名义维数D_x,D_y为驱动参数的表面合成方法——合成维数法。通过对比名义维数与采用轮廓功率谱公式和数值分析法得到的表面计算维数的关系,验证了该方法的有效性。探讨了名义维数对x,y方向轮廓能量分布以及对表面及轮廓粗糙度的影响。一方面在轮廓功率谱分析的基础上定义了轮廓累计功率比,用于描述表面轮廓的能量分布特性,不仅促进了对名义维数和轮廓能量关系的定性理解,更能定量地解释不同维数值影响下频率和轮廓能量分布的关系。另一方面以能量分析为切入点,建立了名义维数与表面及轮廓粗糙度参数间的联系,并且依据能量守恒定律,证明并揭示了轮廓粗糙度R_(qx),R_(qy)之间以及二者与面粗糙度Sq的关系。同时得出结论,Dx或Dy值越小,低频部分能量占比越高,反之亦然,但是x,y方向轮廓总功率始终相等,并随D_x,D_y增大而增大;D_x,D_y只影响Sq,R_(qx),R_(qy)的绝对数值,二者的增大会引起粗糙度值增加,但并不影响R_(qx),R_(qy)的相对关系。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年21期）
徐阔[2]（2019）在《基于分形理论的粗糙表面接触特性研究》一文中研究指出从宏观的角度上,机械零件的表面看似光滑,但是,在微观尺度下,这些表面实际上是粗糙的、凹凸不平的,这就导致了相互挤压的两机械零件表面的实际接触面积远远小于宏观上观测到的名义接触面积,粗糙表面上实际承受载荷的部分仅仅是相互接触的区域,随着接触载荷的增大,零件表面很容易产生局部压溃的情况,导致相互接触结合面的摩擦阻力增大、能量耗损增加,对于一些在结构和加工精度上有很高要求的精密仪器而言,还会直接影响其传动、加工、测量以及机械系统的装配精度。因此粗糙表面接触力学特性和机理的研究对以上所述实际问题的避免和解决具有很重要的现实意义。在分形几何理论的基础上,本文对粗糙表面的二维和叁维接触力学问题进行建模,采用Weierstrass-Mandelbrot(W-M)函数模拟与分形维数D,分形粗糙度G,以及微凸体频率指数n有关的等效二维和叁维粗糙表面形貌;通过理论推导得到了两粗糙表面接触过程中单个微凸体、以及整个接触结合面的包括接触变形量、接触面积、接触载荷以及接触刚度在内的力学属性的解析表达式,然后将所建模型理论结果的数值解与该研究领域具有代表性的相关研究结论和实验结果进行对比分析来验证本文理论模型的可行性与合理性。(1)本文首先在分形几何理论和W-M函数的基础上,对二维、叁维粗糙表面的形貌进行模拟和表征,同时阐明了分形维数D、分形粗糙度G和微凸体频率指数n的物理意义及它们分别取不同值时表面形貌的变化情况,并给出导致形貌发生变化的根本原因。分析结果表明,越大的分形维数、越小的分形粗糙度和越小的微凸体频率指数对应越平滑的表面形貌。(2)将两个粗糙表面相互接触的问题转化为一个等效粗糙表面(结合面)与一刚性光滑平面的接触问题,从单个微凸体入手,对其受载下压过程中发生弹性、弹塑性、以及塑性变形的力学机制进行理论分析和推导;然后对微凸体的面积分布函数进行合理的修正,推导出各级频率指数对应微凸体的面积分布函数。综合两者得到修正微凸体面积分布函数后的粗糙表面接触载荷与真实接触面积的解析表达式,并对它们之间的相关性进行分析说明。分析结果表明,微凸体面积分布函数经过修正以后粗糙表面的单位接触面积上实际承受着更高的接触接触载荷。(3)对两个叁维粗糙表面的接触问题进分析,基于分形理论和传统接触力学理论,综合单个微凸体发生弹性、弹塑性和塑性变形时所对应的法向接触刚度和修正后的微凸体截断面积分布函数,建立了修正后的粗糙表面叁维法向接触刚度模型,通过数学推导获得叁维等效粗糙表面(结合面)法向接触载荷、法向接触刚度的解析解,带入分形维数D、分形粗糙度G以及相关材料参数在Matlab编程求解,最终获得了结合面法向接触载荷和法向接触刚度的数值结果,最后分析了两分形参数、微凸体频率指数以及法向接触载荷的变化对法向接触刚度产生的影响。结果表明,法向接触刚度随着分形维数D的增大、分形粗糙度G的减小、频率指数n的减小以及法向接触载荷的增加而增大。(4)利用Leica DCM 3D白光干涉仪对同批次不同磨削粗糙度的两组试验试件表面进行表面形貌的测量,结合测量数据和结构函数法计算得到各个试件表面以及结合面的真实分形维数D和分形粗糙度G的值,将试件的材料参数和计算所得的分形参数值带入解析解得到理论数值解。然后设计安装法向加载试验装置,将两组试验试件分别安装进行设计实施了两接触试件的加载实验,记录、整理数据采集系统里直接输出的法向接触面压和法向接触刚度的实验数据。与试验结果的对比分析显示,本文理论模型在实际中具有更好的适应性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
刘乾[3]（2019）在《TiAl合金腐蚀与电解加工表面分形行为研究》一文中研究指出TiAl合金因其密度较小、比强度和比刚度,抗高温、腐蚀、蠕变能力强等特点,在航空航天及汽车工业等制造业得到广泛应用。同时,该合金室温塑性低、断裂韧性小导致机械加工困难。电解加工以高材料去除率和刀具无磨损为优势,是目前TiAl合金最适合的加工方法。本文研究了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的电化学腐蚀特性和电解加工,采用分形理论研究其腐蚀机理和电解加工表面质量,以期获得该合金电解加工的最优工艺。本文首先对合金在不同浓度电解质溶液中的电化学特性进行了研究,然后深入系统的探索了合金电极表面形貌与电极界面行为的映射关系和两者的动态演变过程,最后采用正交试验揭示电解加工工艺参数对加工表面结构的分形结构和表面粗糙度的影响规律。具体研究内容和主要结论如下:(1)采用电化学阻抗谱(EIS)、线性扫描阳极极化曲线、腐蚀表面观察和腐蚀产物分析,研究了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金在四种(5%、7%、9%和11%)NaNO_3溶液中的电化学特性。实验结果表明,合金在11%的NaNO_3溶液中的分解电压最小,腐蚀速度最快,腐蚀表面残留的产物最少,此浓度比较适合用于电解加工TiAl合金;电解液温度在40℃左右,电化学活性最强;酸性和碱性环境都会加快TiAl合金的腐蚀,尤其对酸性的腐蚀灵敏度更高。(2)在11%的NaNO_3溶液中探索了TiAl合金电极表面形貌分形结构与界面行为之间的对应关系。应用分形盒维数、多重分形和积分缺项的计算全面深入的量化不同电极表面形貌的分形结构特征,使用电化学阻抗谱分析研究电极界面结构。通过建构二者的映射关系发现,分形盒维数对表征电极表面分形特征有一定的局限,因此,与电极界面特征参数没有明显的量化关系。多重分形的特征参数奇异值B和积分缺项则能很好的反应电极表面形貌的分形结构,与电解界面的界面行为具有良好的函数关系,这种关系在高倍数的超景深数字显微镜照片中反映更明显。(3)腐蚀表面的动态演化过程与界面行为的动态特征。利用计时电流法跟踪TiAl合金在18V阳极溶解过程中腐蚀表面的动态形成过程。应用多重分形分析电极表面形貌动态变化的过程,采用阻抗谱方法跟踪电极动态界面行为。研究发现,CA进行初期,离散电阻下降迅猛,离散电容不断增加,多重分形谱特征参数W增加、Δf下降,表明在CA腐蚀初期,腐蚀产物不断积累,合金表面各向异性越来越复杂;16s后,电化学参数和多重分形参数比较稳定,电极界面行为和表面纹理复杂程度趋于稳定。(4)以获得高表面质量为目标,采用正交实验法优化了TiAl合金电解加工工艺参数。主要以表面粗糙度、分形盒维数、多重分形、积分缺项为评价指标,以脉冲电源的占空比、进给速度、加工电压和电解液压力为四个主要因素,分析四个主要因素对加工表面质量的影响。实验结果证明,通过极差和方差分析,得出了影响各指标的显着影响因素及各因素影响程度。权衡五个指标,逐个分析因素,得出最终优化结果为:占空比80%,进给速度0.8mm/min,加工电压27V,电解液压力0.4Mpa。(本文来源于《湖南工业大学》期刊2019-06-11）
孙见君,张凌峰,于秋萍,嵇正波,马晨波[4]（2019）在《基于粗糙表面分形表征新方法的结合面法向接触刚度模型》一文中研究指出如何有效预测结合面的接触刚度,是机械结构设计研究的一个重要课题。结合面接触刚度模型主要分为基于统计学特征参数的和基于分形参数的两类。前者依赖于粗糙表面形貌的测量尺度,后者与测量尺度无关。然而,多数研究者在利用分形理论进行建模时,以对应于微凸体接触面积a的尺寸l=a~(1/2)作为微凸体基底尺寸描述微凸体初始轮廓,给出了错误的微凸体变形机制和结合面接触刚度模型。提出了一种基于D,G和最大微凸体高度的粗糙表面轮廓分形表征新方法,探讨了微凸体接触变形机制,建立了与测量尺度无关的粗糙表面接触力学分形模型,揭示了接触刚度的变化规律。研究表明:接触载荷可用表达式F_c=F(E,D,G,h,a_L)描述;当结合面上的接触压力小于其屈服强度时,无论微凸体发生何种变形,结合面均因存在有弹性变形的接触点而具有一定的法向接触刚度。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年07期）
江恒泽,徐大鹏,康维刚,张一帆,陈建[5]（2019）在《高表面粗糙度银纳米线的分形研究和SERS效应》一文中研究指出为了获得分布均匀、有序排列、可重复性高的表面增强拉曼散射基底(SERS),选取银离子导体RbAg_4I_5薄膜,结合真空热蒸镀工艺和固态离子学方法在外加电流作用下制备出高表面粗糙度的银纳米线。同时,选取罗丹明6G(R6G)溶液作为探针分子,研究高表面粗糙度银纳米线作为SERS基底时的表面增强拉曼特性。实验结果表明:制备得到的银纳米线在宏观上呈现为树枝状,在微观上呈现为有序排列,并且其纳米结构的分形维数为1.59;采用银纳米线作为SERS基底时,能够检测到R6G溶液的浓度低至10~(-17) mol/L。制备的高表面粗糙度和有序密集排列的银纳米线SERS基底在环境科学等领域具有潜在的应用前景。(本文来源于《光学学报》期刊2019年07期）
彭鑫,江泽标,李波波,邓川,许石青[6]（2019）在《二氧化碳致裂对煤岩孔隙表面分形特征影响实验研究》一文中研究指出为了探究二氧化碳致裂对贵州高瓦斯低渗透煤层的孔隙致裂增透作用,提出了应用低温氮吸附与FHH模型相结合的方法,分析致裂前后煤样的微观孔隙特征变化,并将分形维数与孔隙特征参数结合。研究结果表明:二氧化碳致裂对煤的孔隙具有明显的作用效果,致裂后煤岩体中微孔含量、比表面积减少,而孔容、平均孔直径增加;致裂作用会使煤的分形维数减小,孔隙表面受致裂效果会趋于光滑;受二氧化碳致裂作用,分形维数的大小与平均孔直径、孔容和吸附量等存在负相关关系,与比表面积、微孔含量等呈正相关关系。(本文来源于《中国安全生产科学技术》期刊2019年02期）
原园,张利华,徐颖强[7]（2019）在《粗糙球形表面的分形接触力学模型》一文中研究指出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-Mandelbrot函数生成了叁维粗糙球形表面,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n_(min)与临界弹性频率指数n_(ec)满足n_(min)+5≤n_(ec)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n_(min)与临界弹塑性频率指数n_(epc)满足n_(min)>n_(epc)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。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2019年05期）
黄林新[8]（2019）在《表面多孔化微通道制氢反应器的分形构建及其传热传质特性研究》一文中研究指出甲醇重整制氢微反应器因其体积小、能量密度高、制造成本低,被认为是解决氢燃料电池汽车移动供氢问题的关键,其中反应载体是微反应器的核心部件。本学位论文结合国家自然科学基金面上项目“表面多孔化微反应通道跨尺度结构的粉末分层半固态烧结溶解制造方法研究”(项目编号:51575482)提出了一种能够一次成型表面多孔化微通道反应载体的制造工艺,即分层粉末烧结溶解法。构建了一种能够在多孔形状、分布以及宏观特征等方面对多孔表面进行表征的分形模型。开展了对表面多孔化微通道制氢反应器传热传质特性以及制氢性能的有限元分析,详细的分析了制造过程中采用不同盐粉颗粒对反应器传热传质特性以及制氢性能的影响。本文还建立了流动传热特性实验以及制氢实验的实验系统,针对不同盐粉制造出的反应载体进行了实验研究。第一章,阐述了本文的研究背景与意义,综合评价了微通道反应载体制造方法、多孔表面制造、表征方法以及微反应器流动与传热等方面的国内外研究现状,并且提出了本学位论文的研究目标、研究内容与框架。第二章,提出了一种能够一次成型表面多孔化微通道反应载体的制造工艺。通过对多孔表面的形貌观测,验证了不同盐粉颗粒制造出的多孔载体在孔径尺寸、比表面积、迂曲度等方面均存在明显差异;证明了由分层粉末烧结溶解法制得的反应载体表面具有较强的分形特征;构建了描述多孔表面的分形单元。第叁章,描述了表面多孔化微通道制氢反应器的结构,基于分形理论理论以及分形单元建立了表面多孔化微通道反应器模型。并且对其展开了流动与传热特性的有限元分析;研究了表面多孔参数对反应器流动与传热特性的影响规律。第四章,制造了一种表面多孔化的微通道制氢微反应器,并且围绕其搭建了流动与传热特性的硬件与软件实验系统,通过实验方法研究了表面多孔参数对微反应器流动与传热特性的影响;分析与讨论了表面多孔参数对反应器流动与传热特性的影响规律,并且与仿真结果进行了比较。第五章,建立了表面多孔化微通道反应器的分形模型,采用FLUENT对其制氢过程进行了有限元分析。搭建了表面多孔化微通道反应器制氢实验系统,通过实验方式对表面多孔参数对甲醇重整制氢性能的影响进行了研究,并与仿真结果进行了对比,为优化分层粉末烧结溶解法的制造工艺提供了依据。第六章,总结了全文的主要工作,并对未来工作进行了展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-02-01）
陈立爱,陈松,周文忠,龚雪,何平[9]（2018）在《基于分形理论的表面曝气设备故障诊断研究》一文中研究指出曝气设备运行状态直接影响污水处理厂的高效运行及能源消耗量,为弥补曝气机故障诊断研究的匮乏,本文以倒伞型表面曝气机为研究对象,通过对曝气设备振动信号的监测与特征分析,基于分形理论和状态划分故障征兆的思想,探讨了故障发生时曝气设备振动信号的演化特征,并分析了不同采样点数、不同运行模式及不同振动监测方向对故障表征量——分形维数的影响。证实了分形方法可以用于曝气机的故障诊断中,为污水厂关键设备的稳定高效运行提供理论基础。(本文来源于《安徽建筑大学学报》期刊2018年06期）
刘泽伟,闫思佳,夏子皓,田霖,刘煜康[10]（2018）在《温度和CO_2对热解成型生物质炭孔隙结构和表面分形维数的影响》一文中研究指出通过SEM分析和氮气等温吸附实验,对不同热解温度和CO_2浓度下热解成型炭样进行孔隙结构特性分析,同时根据FHH方程计算了炭样的孔隙表面分形维数D_S,研究了孔隙结构与表面分形维数的关系以及温度和CO_2浓度对两者关系的影响。结果表明:表面分形维数可以较好地表征孔隙结构的复杂性和炭样表面不规则性,但是与BET比表面积(S_(BET))、总孔积和平均孔径没有直接联系,而是与微孔面积和微孔容积含量占比较为一致。在氮气热解情况下,600℃时炭样孔隙结构最为发达,S_(BET)和D_S都达到最大值。在CO_2和N_2混合气氛下,S_(BET)随着CO_2浓度的增加而变大,而D_S则是先减小后变大,当CO_2浓度大于10%后才会随着CO_2浓度的增加而变大。(本文来源于《材料导报》期刊2018年17期）
分形表面论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
从宏观的角度上,机械零件的表面看似光滑,但是,在微观尺度下,这些表面实际上是粗糙的、凹凸不平的,这就导致了相互挤压的两机械零件表面的实际接触面积远远小于宏观上观测到的名义接触面积,粗糙表面上实际承受载荷的部分仅仅是相互接触的区域,随着接触载荷的增大,零件表面很容易产生局部压溃的情况,导致相互接触结合面的摩擦阻力增大、能量耗损增加,对于一些在结构和加工精度上有很高要求的精密仪器而言,还会直接影响其传动、加工、测量以及机械系统的装配精度。因此粗糙表面接触力学特性和机理的研究对以上所述实际问题的避免和解决具有很重要的现实意义。在分形几何理论的基础上,本文对粗糙表面的二维和叁维接触力学问题进行建模,采用Weierstrass-Mandelbrot(W-M)函数模拟与分形维数D,分形粗糙度G,以及微凸体频率指数n有关的等效二维和叁维粗糙表面形貌;通过理论推导得到了两粗糙表面接触过程中单个微凸体、以及整个接触结合面的包括接触变形量、接触面积、接触载荷以及接触刚度在内的力学属性的解析表达式,然后将所建模型理论结果的数值解与该研究领域具有代表性的相关研究结论和实验结果进行对比分析来验证本文理论模型的可行性与合理性。(1)本文首先在分形几何理论和W-M函数的基础上,对二维、叁维粗糙表面的形貌进行模拟和表征,同时阐明了分形维数D、分形粗糙度G和微凸体频率指数n的物理意义及它们分别取不同值时表面形貌的变化情况,并给出导致形貌发生变化的根本原因。分析结果表明,越大的分形维数、越小的分形粗糙度和越小的微凸体频率指数对应越平滑的表面形貌。(2)将两个粗糙表面相互接触的问题转化为一个等效粗糙表面(结合面)与一刚性光滑平面的接触问题,从单个微凸体入手,对其受载下压过程中发生弹性、弹塑性、以及塑性变形的力学机制进行理论分析和推导;然后对微凸体的面积分布函数进行合理的修正,推导出各级频率指数对应微凸体的面积分布函数。综合两者得到修正微凸体面积分布函数后的粗糙表面接触载荷与真实接触面积的解析表达式,并对它们之间的相关性进行分析说明。分析结果表明,微凸体面积分布函数经过修正以后粗糙表面的单位接触面积上实际承受着更高的接触接触载荷。(3)对两个叁维粗糙表面的接触问题进分析,基于分形理论和传统接触力学理论,综合单个微凸体发生弹性、弹塑性和塑性变形时所对应的法向接触刚度和修正后的微凸体截断面积分布函数,建立了修正后的粗糙表面叁维法向接触刚度模型,通过数学推导获得叁维等效粗糙表面(结合面)法向接触载荷、法向接触刚度的解析解,带入分形维数D、分形粗糙度G以及相关材料参数在Matlab编程求解,最终获得了结合面法向接触载荷和法向接触刚度的数值结果,最后分析了两分形参数、微凸体频率指数以及法向接触载荷的变化对法向接触刚度产生的影响。结果表明,法向接触刚度随着分形维数D的增大、分形粗糙度G的减小、频率指数n的减小以及法向接触载荷的增加而增大。(4)利用Leica DCM 3D白光干涉仪对同批次不同磨削粗糙度的两组试验试件表面进行表面形貌的测量,结合测量数据和结构函数法计算得到各个试件表面以及结合面的真实分形维数D和分形粗糙度G的值,将试件的材料参数和计算所得的分形参数值带入解析解得到理论数值解。然后设计安装法向加载试验装置,将两组试验试件分别安装进行设计实施了两接触试件的加载实验,记录、整理数据采集系统里直接输出的法向接触面压和法向接触刚度的实验数据。与试验结果的对比分析显示,本文理论模型在实际中具有更好的适应性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
分形表面论文参考文献
[1].张玲,郑国磊,杨荣荣.异性分形表面合成方法及表面特性研究[J].机械工程学报.2019
[2].徐阔.基于分形理论的粗糙表面接触特性研究[D].西安理工大学.2019
[3].刘乾.TiAl合金腐蚀与电解加工表面分形行为研究[D].湖南工业大学.2019
[4].孙见君,张凌峰,于秋萍,嵇正波,马晨波.基于粗糙表面分形表征新方法的结合面法向接触刚度模型[J].振动与冲击.2019
[5].江恒泽,徐大鹏,康维刚,张一帆,陈建.高表面粗糙度银纳米线的分形研究和SERS效应[J].光学学报.2019
[6].彭鑫,江泽标,李波波,邓川,许石青.二氧化碳致裂对煤岩孔隙表面分形特征影响实验研究[J].中国安全生产科学技术.2019
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[8].黄林新.表面多孔化微通道制氢反应器的分形构建及其传热传质特性研究[D].浙江大学.2019
[9].陈立爱,陈松,周文忠,龚雪,何平.基于分形理论的表面曝气设备故障诊断研究[J].安徽建筑大学学报.2018
[10].刘泽伟,闫思佳,夏子皓,田霖,刘煜康.温度和CO_2对热解成型生物质炭孔隙结构和表面分形维数的影响[J].材料导报.2018
论文知识图
