混凝土细骨料级配的分形特征研究

利用分形几何学原理对混凝土骨料级配进行研究，发现混凝土组成材料具有许多明显的分形现象，因此认为分形可以成为对混凝土研究的一种有效的新的方法。建立了骨料级配与分维值D的关系，以及分形体积V、分形孔隙率P与分维值D的关系。     

钢筋混凝土构件损伤演化的分形行为

根据试验资料,分析了钢筋混凝土构件在分级荷载作用下开裂及裂纹的演化、分布特性,证明了钢筋混凝土构件表面裂缝分布具有分形性质,并且不同损伤状态下构件表面裂缝的分维数与其动力特性参数之间具有良好的负线性相关关系。研究表明该分维数可作为钢筋混凝土构件损伤程度的衡量指标,从而为钢筋混凝土结构无损检测和剩余寿命评价提供了新的思路和方法。     

城市道路交通网络演变与居住空间扩散研究——以大连市为例

城市交通网络演变对居住空间扩散起着重大的引导作用,尝试运用分形理论对大连市交通网络演变特征及相应的居住空间动态变化进行定量描述,并在此基础上分析了大连城市交通网络对居住空间扩散的提升作用。研究结果表明,随着城市建设的发展,城市交通网络和居住用地的分形分维特征均得到了明显的加强,两者的分形特征呈高度正相关,城市交通网络发展对居住空间扩散具有明显的提升作用。     

交通荷载作用下结构性软土的孔径分布试验

为探讨结构性软土的动力特性及微观机理,对结构性软土在交通荷载作用下的孔径分布特征进行了分析.通过固结试验确定了结构性软土的前期固结压力和结构屈服压力,利用这些值进行了不同围压、不同振动频率以及不同动应力比下的动三轴试验和压汞研究.结果表明:结构性软土存在一个振动频率门槛值和一个随固结压力值变化的临界动应力比,相应振动门槛值的孔径分布特征转折点为0.3μm;振动频率大于门槛值时,频率对孔径累积分布曲线的影响可忽略;根据分形理论,结构性软土具有3个分形的无标度区,根据这一特点确定了团粒内孔径和团粒间孔径之间的分界尺寸为0.5μm,同时给出了新的孔径界限标准.     

分形几何理论在沥青混合料研究中的应用

首先介绍了分形几何理论,根据分形几何理论建立了沥青混合料级配集料分布与分维数D的关系,给出了集料级配分维值的计算方法.分析了分维值对级配压实特性的影响,并且介绍了采用分维值定量预测评价沥青混合料的抗车辙性能和均匀性的方法.大量研究表明,采用分形几何理论研究沥青混合料微细观结构与路用性能的关系是一种合理且有效的方法.     

分形理论及其在膨胀土结构研究中的应用

简要介绍了分形与分维的基本理论，着重分析了膨胀土结构的分析特征，推导了膨胀土颗粒粒度及质量分维、孔隙分析、孔隙体积及表面分维的计算公式，给出了有关分维的确定方法，并结合实例进行验证，所获得的分析结果为膨胀土的结构研究奠定了基础。     

电磁脉冲在大脑内散射波形的分数维计算

应用非线性容量维和改变粗视晔程度的计算方法,研究了不同宽度的电磁泳冲入射在球形大脑内产生的电磁散射波形的分维数,发现脑内各处电磁波具有分形结构,其分维数与入射波宽度有一定的关系。     

基于抗开裂性能的水泥稳定碎石配比设计及路用性能研究

水泥稳定碎石基层强度高,变形量较小,在中国高等级道路中得到广泛运用,但其在温度、湿度和荷载等因素不断变化的情况下容易产生裂缝.文中依据《公路沥青路面设计规范》对悬浮密实和骨架密实级配的要求,选取其上限、中值和下限3种级配,采用级配分维数对6种级配进行评价分析,并通过室内试验验证6种级配的路用性能;通过对6种级配路用性能的分析及路用性能与级配走向和级配分维数的关系,提出了抗开裂性能较好的水泥稳定碎石配合比设计.     

沥青混合料路用性能与分维数的关系分析

分形理论在路面级配设计中的应用是近年来兴起的新方向,通过分析不同级配类型的分维数与路用性能指标之间的关系,得出分维数D1=2.30附近时单层车辙动稳定度较高,分维数D1=2.20附近时复合式车辙动稳定度较高,动稳定度下降比较小;分维数D12.40时极限弯拉应变较大;冻融劈裂试验强度比(TSR)与分维数之间没有很好的相关性。     

初始各向异性对软土力学特性影响研究

开展固结排水剪切试验和场发射扫描电子显微镜试验研究不同沉积角度软土的宏观微观特性,并基于图像处理技术和分维理论研究初始各向异性对软土的力学特性影响的微观机理。结果表明：与不同沉积角度试样的峰值强度及初始切线模量为各向异性的,其中与沉积呈0°方向的强度和模量最高,颗粒及孔隙的形状分维数最大。形状分维数随着角度的升高而降低,复杂度随之减小,黏附力降低,以致土的强度也随之降低。孔隙定向角分布具有各向异性,初始各向异性会影响剪切作用下颗粒的重定向分布。