长江上游河道剖面分维数与通航水力要素的关系*

通过对向家坝坝下宜宾—朱沱河段建立一维及二维非恒定-分形数学模型,研究该河段及局部滩段水流条件,利用累计和变维分形方法,得到河道纵剖面河流长度分形维数和河道横剖面河流宽度分形维数。在此基础上,探讨了河道纵剖面分维数和河道横剖面分维数与通航水力指标的响应关系。研究结果表明：1）在宜宾—朱沱河段中,随着河道纵剖面分维数的减小,横剖面分维数逐渐变小。2）在满足最低通航流量要求情况下,宜宾—泸州段的纵剖面分维数的取值范围为-1.297～-1.049,泸州—朱沱段的纵剖面分维数的取值范围为-1.305～-1.032。3）在宜宾—朱沱河段中,某一流量下横剖面分维数值反映的是某断面的地形与该级流量的相关度,而滩段横剖面分维数反映的是全河段地形与流量过程的相关度。     

信号的分维分析

本文介绍了分形和分维的概念及计算分维的几种方法，并用离散时间序列计算分维的方法计算了天气温度和振动信号的分维数，为信号分析提供了一种有应用前景的新的分析方法。     

分形理论在公路网中的应用

介绍了分形的概念,重点讨论了分维数在公路网中的意义和实用价值,然后以江苏省公路网为例进行分维数的计算,为江苏省省道主干线公路网的发展,特别是高速公路网的发展提供了网络总体特征依据。     

水位涨落过程中海堤(土石坝)渗流分形分析

渗流问题一直是困扰水工建筑物健康发展的难题。随着建筑物使用年限的增长、运行环境的改变,渗流常常发生在堤防、土石坝中。利用有限元软件对不同水位下的海堤进行数值模拟,将分形理论应用于水位涨落过程渗流数据中,对相同单元节点处渗流产生的总水头H、渗流压力P以及渗流流速v曲线的盒维数进行分析,并通过Matlab编程计算出不同关系曲线对应的分形维数。结果表明:总水头分维D_H,渗流压力分维D_P以及渗流流速分维D_v随水位的变化而变化,且各分维值随水头变化明显与水位涨落成正比。采用分维值表示水位涨落过程中渗流因素是一种简洁、准确、科学可行的方法。     

MATLAB环境下岩石SEM图像损伤分形维数的实现

根据MATLAB的图像处理和数值计算功能的特点,编写MATLAB程序,并验算Sierpinski垫圈图形分形维数。通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞围岩破坏微观图像（SEM图像）进行分形分析,计算出图像的分形维数,推出岩石损伤破坏分形变化规律。     

分形中计盒维数的一种推广

将分形理论中的一个重要概念计盒维数推广到多重情况，给出了精细（下）计盒维数的定义及等价表示，且讨论了光滑性函数空间精细（下）计盒维数的表示。     

信号瞬态分形特征分析技术在机械故障诊断中的应用

首先对一种信号分形维数计算方法即相关分形维数进行了讨论,发现其对信号幅值的变化反映敏感.为满足分析的需要,进一步提出了一种对信号瞬态分形特征进行分析的方法,并将此技术用于实际故障的诊断过程.实践证明,文中提出的信号瞬态分形特征分析技术完全可以对机械信号的瞬态幅值变化信息进行准确提取,且具有计算量小、方便实用等特点,有望在机械故障的诊断实践中得以推广应用.     

基于分形理论的土体微结构分析

从土体的微观结构出发，运用分形几何的理论，对土体分形结构状态进行研究。并用此方法对4种分别掺有外掺剂NCS—IV3.6％、白灰3．9％、水泥1．8％ 白灰3．6％、粉煤灰8．5％的4组加固土体进行微观分析，进而找出分形维数与4种加固土龄期和强度的关系，从微观角度揭示土体的强度形成机理。     

基于声信号分形特征的柴油机故障在线诊断系统研究

分析了柴油机声信号的分形特征,将标度曲线的无标度区域局部斜率作为特征关联维数,用来判别柴油机的工作状态。利用Lab VIEW平台开发了在线故障诊断系统,给出了关联维数的计算流程,并以东风4135四缸直喷式柴油机作为对象进行试验,分析了四种工况下柴油机声信号的局部斜率特征,建立了关联维数特征库。     

分形几何在节理岩体研究中的应用

介绍了节理岩体分形研究的主要内容和研究方法。结果表明,节理岩体具有分形特征,可以通过Mandelbort-Weierstrass函数生成不同维数的节理分形曲线来模拟实际的岩体节理面。分形维数是表征节理岩体的一个重要因素,可以与岩体的其他力学及物理参数建立统计回归关系。     

双桨船采用三因次换算法研究

以一条小方形系数常规双桨船、一条大方形系数常规双桨船和一条大方形系数双尾鳍船的试验计算为例,对双桨船采用三因次换算法进行了研究.研究表明:对常规双桨船,三因次换算法的形状因子k应采用裸船体阻力试验计算值;对双尾鳍船,三因次换算法得出的有效功率偏低,一般不宜采用.     

船舶附体阻力换算方法研究

船舶的附体种类很多,在总阻力中所占比重较大,可达25％-40％左右,对船舶快速性影响较大。应用若干船模试验与实船试航结果,补充适当的模型试验,对各种附体阻力换算方法进行比较分析,确定比较合适的换算方法,为船模试验结果的准确换算提供依据。     

基于小波变换和分形理论的舰船损伤识别

研究舰船的损伤识别对于保障船舶在海面上安全航行具有重要意义。本文提出基于小波变换和分形理论的舰船损伤识别算法,充分考虑小波变换的多尺度细化特性,对获取到的舰船图像进行小波变换和分形计算。通过实验验证了该算法的区分度好,差异性大,可靠性强,有利于利用神经网络进行损失识别。     

均值扩展分形的SAR图像目标检测

基于SAR图像均值变化,提出均值扩展分形,用于目标检测。由于均值扩展分形利用图像均值变化实现目标检测,所以其不仅保留了扩展分形特征的优点,而且还具有区分亮目标与暗目标和区分紧邻目标2个重要特点。有利于SAR图像目标检测。通过与小波分形的实验比较验证了均值扩展分形的优点。     

基于FLUENT的大型集装箱船航速预报方法研究

根据阻力的三因次分析方法计算船舶航行的阻力成份。采用不同的网格划分和离散算法以及相应的控制方程,使用基于CFD的FLUENT软件平台进行数值求解,处理黏性阻力与兴波阻力的计算结果,实现对实船航速的预报。以大型集装箱船作为算例,将数值计算结果分别同模型试验和实船试验结果进行了比较,结果表明采用该数值计算方法得到的实船航速预报结果可达到工程设计应用的精度。     

用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算研究

利用实时测量的舰艇内部磁场值推算出外部目标磁场值,然后用外部目标磁场值来决策消磁绕组电流就是所谓的闭环消磁。本文推导了用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算的表达式,利用具有解析解的均匀磁化实心铁质球体的感应磁场进行了仿真实验。实验结果表明推算数据与理论值几乎完全吻合。在仿真数据中加入高斯白噪声后,推算数据与理论值依然吻...     

山区河流垂线流速分布类型的分形研究

根据长江上游螃蟹碛至火焰碛水道实测资料,对该河段水流垂线流速分布类型进行归纳;利用分形理论研究了"3"型垂线流速分布,并探讨流量、水位和河道横纵坡降对分形维数的影响。研究结果表明:研究河段垂线流速分布可分为"3"型、"反3"型、"C"型、"反C"型、"1"型、"S"型、"7"型、"反S"型和"类指数"型,其中"3"型流速分布出现频率最高;"3"型垂线流速分布呈一阶累计和变维分形,其实质上是对数流速分布在多种因素作用下发生偏离的结果;垂线流速分布的分形维数与流量、水位和坡降成正相关,但三者对分形维数影响不大。     

基于HCSR的热点应力插值方法研究

针对《散货船、油船协调共同规范》（HCSR）中的疲劳热点应力插值方法,总结7种不同的插值方式,通过对简化的实体单元和壳体单元模型的分析以及实船模型新旧规范的对比,验证了HCSR中插值方法的合理性,并对两个版本的HCSR方法进行比较.     

基于边界等效源的舰艇磁异常推算技术研究

用等效源法实现舰艇磁异常推算通常将等效源置于舰艇所占空间内,其位置分布参数常依赖人为经验确定,从而直接影响了等效源法在舰艇磁异常推算中的通用性。针对该问题,从边界积分理论及等效原理出发,分别建立了以边界单层源、双层源和混合源为未知量的边界等效源舰艇磁异常推算模型。与应用于舰艇磁场建模中传统等效源法相比,其等效源只需分布于边界面上,从而大大降低了人为因素的影响。基于磁场测量值来求解边界等效源磁性参数属磁场逆问题,磁场测量数据中信息量的不足通常使其表现出一定的病态性。为减小测量误差等因素对计算结果的影响,应用截断奇异值分解方法对模型进行了求解,并分析了所用磁场数据类型对建模的影响;采用数值算例和船模实验对边界等效源舰艇磁异常模型进行了分析比较。结果表明,基于截断奇异值分解方法求解的边界等效源舰艇磁异常模型,可有效克服传统等效源法在舰艇磁异常建模中的不足,推算结果令人满意。