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晶体中的分形(Fractal)现象

分形的英文词“Fractal”是由拉丁文变化而来的。其原意为“破碎的”、“不规则的小片”等。对于分  (本文共1页) 阅读全文>>

山东大学
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工程技术中的几类分形行为与控制

分形理论是非线性科学中非常活跃的研究领域,已广泛应用于高分子化学工业生产、石油开采、薄膜材料制备、传热散热等工程技术领域。工程技术领域中存在着许多远离平衡的动力学行为,如在粉尘粒子的扩散凝聚、水驱使石油、导体中热量的传递、薄膜材料的初期生长等过程中存在很多复杂而不规则的凝聚生长现象。利用分形理论对这些复杂形态进行定量表征,有助于我们理解工程技术领域中的分形生长机制。但是,在复杂的现实环境中,磁场变化、导热系数随温度的变化、电流变化等许多外界因素都会影响扩散凝聚的过程,使得分形生长的形态复杂多变并难于预测。因此,现实工程技术应用环境中分形生长形态的预测和控制是一个亟待解决的重要新课题。但目前大多数的研究工作仍集中于改变不同参数值的计算机模拟和实验研究,很少有从数学机制出发分析生长过程中的数量关系,进而开展分形生长形态及定区域控制的相关研究。另一方面,正是由于分形结构的独特自相似性,使得分形光子晶体与传统的周期光子晶体相比具有特殊性...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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纤维集合体的结构特征及其吸声性能研究

纤维材料的吸音隔声性能,取决于纤维材料本身的形态与力学性质和纤维的堆砌结构及其相互间的作用。显然,这是物质形与结构表达的内容,即纤维的形与尺度,纤维的堆砌密度、纤维的排列构造和纤维间的相互作用。近30年来,研究者在软物质材料的分形表达和固体材料的声晶体理论上有突破和显著进展,这为吸音隔声纤维材料的研究与应用提供了新的表征理论和设计依据。本文主要针对散纤维集合体和非织造布的结构特征与其吸声性能之间的关系进行了研究。本文应用双传声器驻抗管测试系统研究了散纤维团的吸声性能。对于散纤维团的结构参数,考虑了包括其平均密度、体积分数、纤维排列方式和背景空气相的影响。通过理论建模计算得到散纤维团的有效孔径,并建立了散纤维吸声系数与声波频率的关系模型。结果表明,随着纤维团的体积分数的增大,整个频域的吸声性能增强,且吸声曲线的峰将向低频移动;纤维种类对吸声性能影响不大;纤维的排列方式对吸声作用有影响,且随机排列的吸声性能最佳;纤维团中的有效孔径是...  (本文共168页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学
中国矿业大学

胆结石有序结构的体外模拟与溶石剂的筛选研究

胆结石发病率正在逐年增加,其形成机理和治疗方法一直以来引起医学及其他学科的广泛关注。本文在体外模拟实验体系中研究甘油三酯等对胆结石形成的影响,通过溶剂筛选研究优化得到低毒复合溶石剂,为临床治疗提供参考。在体外模拟胆结石有序结构的实验研究中,考察甘油三酯对Mn+-NaDC(脱氧胆酸钠)凝胶体系有序结构的影响及它与蛋白质、卵磷脂对该体系有序结构的综合效应。用扫描仪、体式显微镜和扫描电镜分别从三个尺度观测模拟体系中有序结构形貌,以FTIR光谱表征沉淀的微观结构。溶石一直是治疗胆结石的有效方法之一。针对从临床手术中取出的胆结石,以日常饮料、常见有机溶石剂、溶石剂1和卵磷脂等溶剂进行溶剂筛选研究,以溶石率作为优选指标,利用红外光谱表征溶解前后胆结石的微观结构,利用扫描电镜观察溶解前后胆结石的微观形貌,用能量色散谱仪测定胆结石表面元素含量。研究结果表明:(1)三油酸甘油酯(GTO)对不同Mn+-NaDC凝胶体系有序结构影响不同:在GTO-C...  (本文共218页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

冷表面结霜过程的分形模型及实验研究

结霜是自然界以及制冷、低温、航空航天等工程领域中的常见现象。当湿空气接近冷表面时,如果冷表面温度低于空气中水蒸气的饱和温度且同时低于水的三相点温度时,水蒸气便会在冷表面上结霜。结霜现象的存在通常会降低制冷设备的传热性能,增大气体流动阻力,增加能耗,因此对结霜现象进行研究对于深入了解结霜机理、探索有效抑霜除霜手段、节约能源具有重要意义。本文重点对霜晶生长过程中的分形特性进行研究,在实验的基础上建立分形理论与相变动力学理论相结合的结霜模型,主要工作如下:在不同实验条件下进行冷表面结霜过程实验。通过实验测定结霜过程中霜层厚度、霜层表面温度、结霜速率以及霜晶形态等随结霜时间的变化,重点分析了结霜过程中结霜速率随时间的变化规律,指出结霜速率在结霜初始一段时间内随时间首先呈增大趋势,当增大到一定值之后开始下降,后期结霜速率变化平缓并最终趋近于0。实验获得的数据为结霜模型的验证提供依据。优化了二值图像计盒维数的计算方法。采用算术递增序列网格划...  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

液—液结构转变对熔体分形特征和凝固行为的影响

液体的多形性(Polymorphism)以及结构转变现象已成为人类共识,并在科学技术领域得到高度关注。其中,温度诱导液-液结构转变已为国内外研究者在多种合金体系中被发现及验证。多年来,人们探索一些熔体热处理工艺方法来改变材料的组织和性能,并往往被证明有显著效果,因此固体材料对于母相液体的热历史相关性也成为重要研究前沿之一。然而,到目前为止,人们对液态结构及其转变的认识深度和广度还远远不够,基于液-液结构转变改变凝固行为、微观组织等方面的研究则更少。这些不足是本文研究的切入点,也是主要内容。由于液态结构及其转变的复杂性,本文尝试运用分形理论和统计方法探索液态结构特征,从新的视角认识温度诱导液-液结构转变内在本质与机理。另一方面,运用自由凝固和定向凝固两种方式,选用纯金属和不同类型的二元合金,系统考察液-液结构转变对凝固过程中形核、生长机制、微观组织缺陷、溶质再分配系数、生长取向及固液界面形态等方面的影响。主要结论和创新点归纳如下:...  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>