分形外推在海洋石油工程中的应用

讨论分形模型N=C／r^D（其中分维数DW以是实数，变量，复数）和分形级数建立的外推公式；给出常维分形外推，变维分形外推，复数维分形外推，分形级数外推四种外推方法。为了使外推的效果更好，有时需要将数据点预先加以处理（如平移，求累计和等）；另外，有时要对分维数D进行必要的调整。文中用实例讨论四种分形外推的海洋石油工程应用，如台风路径预测等。     

基于灰色关联分析的密级配沥青混合料分形维数研究

针对AC-16沥青混合料,应用灰色关联分析方法,研究粒组集料含量与沥青混合料分形维数之间的关联程度,根据关联度的大小,将粒组分为四类,每一粒组类别与分形维数的关联程度相同.以粗糙集理论为基础,对粒组进行约简,选出了影响AC-16沥青混合料分形维数的关键粒组,通过控制与关键粒组对应的筛孔通过率,即可改变分形维数,进而调整沥青混合料的路用性能.     

基于形态学分形维数的输电线路故障选相方法

输电线路故障信号是一种典型的非线性信号,分形几何理论为描述非线性故障信号的特性提供了一个有力的分析工具。针对传统分形维数的局限性,本文提出了一种基于局域均值分解（local mean decomposition,LMD）-形态学的分形维数-Elman神经网络的输电线路故障选相新方法。该方法通过对故障电流进行相模转换后,对单一线模分量进行LMD分解得到若干乘积函数（product function,PF）分量,然后选取前4个PF分量进行数学形态学的分形维数估计,最后形成特征向量作为Elman神经网络的输入参数。仿真试验表明：提出的故障分类识别方法能快速、准确地识别各类故障,并且不易受故障初始角、故障位置和过渡电阻的影响,与传统的BP神经网络相比,Elman神经网络具有更好的效果,为准确判断输电线路故障选相提供了一种快速有效的新方法。     

细集料形貌的分维数评价及沥青混合料性能试验

采用体视显微镜与面光源结合的细集料形貌测量方法获取五种细集料在0.003 mm/pixel分辨率下的颗粒图像,运用颗粒分维模型,以分维数表征细集料形貌特性,开展了细集料形貌及其对沥青混合料性能影响的研究.分析结果表明:细集料分维数服从三参数威布尔分布且不同细集料的分维数具有显著差异;细集料分维数与沥青混合料的体积参数具有显著的线性相关性;随着分维数的增大,混合料的极限弯拉应变和冻融劈裂强度比均是先增加后减小,在一定范围内存在最大值;但细集料分维数对混合料高温稳定性的影响并不明显.     

吹填土渗流固结过程微观结构的分形特征

为分析渗流作用下吹填土固结过程中微观结构的变化规律,应用分形理论,定量描述吹填土的微观结 构特征,探讨吹填土的固化机理.通过吹填过程的室内模拟试验,对天津滨海新区最终沉降的吹填土进行了颗粒 分析试验和易溶盐试验,以评价吹填土的工程地质性质;基于分形理论,采用WD-5图像处理系统,对试样的微 观结构进行了定量分析,讨论了渗流固结作用下天津滨海新区吹填土在渗流固结过程中微观结构分形维数的变 化规律.研究表明:随渗流压力增大,天津滨海新区吹填土结构单元体的形态分形维数逐渐增大,而计盒分形维 数减小,结构单元体排列致密,形态复杂性增强;随固结荷载增大,天津滨海新区吹填土中孔隙的形态分形维数 增大,计盒分形维数减小,土中小孔隙的含量增加,孔隙体积减小,复杂性增加.      

港口服务分形供应链自组织演化模型研究

服务产品具有无法库存等特征,要求港口服务供应链结构具有自组织的能力．从分形理论的角度出发,研究港口服务供应链的组织过程．通过分形结构研究,找到一种能适应环境和通用的动态供应链组织模式．在港口服务供应链分形结构的基础上,运用系统动力学方法,建立了自组织模型,揭示了港口供应链整体竞争力和内部协作能力对于整个港口供应链结构演化的影响．     

长江重庆主城段河流长度分维数与洪水的关系

应用分形理论对长江重庆主城段进行了分形标定。研究表明:长江重庆主城段河流长度具有二阶分维特性;河流长度分维数可以反映河道的弯曲程度,分维数越大,河道越弯曲;在同一河段,河流长度分维值越大,河流的泄洪能力越差,洪水发生的可能性和洪水的强度越大。     

岩石表面轮廓线坐标数据分形维数算法探讨

对岩石表面轮廓线对应的原始数据采用多种分维计算方法进行分析,并利用MATLAB平台编程计算各类岩石表面轮廓线坐标数据的分形维数,结果表明采用计盒维数法可靠可行。岩石表面纹理维数越大则粗糙程度越复杂,据此可为路面层石料的优选提供新的方法和指标。     

分形维数在基于噪声的发动机故障诊断中的应用

将分形理论引入发动机噪声信号分析中,介绍了基于信号重构的发动机噪声分形维数G-P算法,运用自相关函数法和伪相图法讨论了信号重构中延迟时间的选取,并通过分析比较分形维数随嵌入维数的收敛关系,确定了分形维数计算中合适的嵌入维数。从不同工况下柴油机噪声信号分形维数的变化关系中发现:基于发动机噪声的分形维数可以定性表征发动机故障,在一定程度上可作为内燃机工作状态监测和故障诊断的一个特征量。     

振动压实过程中填石料破碎分形机制研究

填石料大量应用于山区高速公路建设中,通过进行填石料现场振动压实试验的基础上,取得了填石料在振动压实过程中颗粒级配的数据和填石层的压缩沉降量。通过引入分形理论对填石料的颗粒级配数据进行分析,发现采用分形理论可以合理的描述填石料在振动压实过程中颗粒破碎的特征。采用分形粒子模型对不同压实遍数下填石料的级配数据的计算结果表明,随着压实的进行,填石料的颗粒结构逐步向分形结构转化,这表明填石料的振动压实过程是一个向稳定结构转化的过程。在这个转化过程中,填石料的分数维逐渐增大并趋于稳定临界值,该临界值对工程具有指导意义。