分形结构

摘要： 针对目前我国城市人防工程空间分布和防护效能定量描述理论不足、工程演化规律把握不到位等问题,引入分形理论,在城市规划视角下探讨城市人防工程系统的分形演变特征,有效填补了目前城市人防工程研究中关于空间分布和防护效能演化方面研究的空白,并取得了较好的结果。结果显示:(1)研究区人防工程空间结构具有分形特征,经历了由集中分布向均衡分布的演变过程;(2)研究区人防工程空间分布和防护效能演化的速度经历了"先快后慢"的过程;(3)研究区人防工程的空间分形结构逐渐简化。

摘要： 湍流在传热、传质和增强化学反应等领域发挥着重要作用。为了研究栅格激发湍流的换热特性,利用LES模型(大涡模拟)模拟三种具有相同阻塞比、栅格有效尺寸、厚度比的分型栅格结构(工况1:栅格截面为三角形,工况2:栅格截面为倒三角形,工况3:栅格截面为正方形,工况4:无栅格)所激发的湍流流场。模拟的目的是解释四种工况下湍流场的演化特征和换热机理。结果表明,在相同的初始条件下,工况2产生的湍流强度最高,圆柱表面的换热特征更加均匀。在工况3中,流场中的边界层更早地发生分离,并且激发了比其他3种工况更多的涡结构,涡结构起到增强换热效果的作用,使得工况3的面平均努塞尔数比工况4的增加了1.3倍。

摘要： 针对深埋硬岩隧道地质灾害和围岩变形的问题,本文结合工程实例,首先分析推荐线路隧洞情况,然后介绍深埋硬岩隧洞围岩变形量分形计算方法,并且明确具体的分形特征,最后与计算结果相结合推荐线路隧洞TBM适宜性分析,希望能够提升本次工程施工的科学性和合理性,为相关人员提供借鉴。

摘要： 为了解决航空电子芯片持续高强度工作下的集成散热问题,从而保证电子热表面均温无噪声,受植物叶片蒸腾作用的启发,设计了配备有树状分叉叶脉仿生分形结构吸液芯的均热板,并探究分形结构类型、分形级数、分形角度、入口流速和输入功率等参数对新型吸液芯内流体流动性能的影响;深入研究叶脉仿生均热板的传热特性,对比H型和Y型结构吸液芯在不同入口流速下的温度分布情况以及相对出口速度偏差值.数值模拟结果表明,在低热流密度下,Y型结构冷却效果明显好于H型结构;当热流密度较大时,分叉路口的紊流增强换热,使得H型结构冷却效率高于Y型结构.实验发现,Y型结构蒸发底板具有优越的传热性能,而H型结构和平面型蒸发底板在高功率工况下传热趋于稳定和良好.

摘要： 土壤污染对人体健康和生态环境会产生极大危害.探明污染物扩散机理,准确预测污染物在土壤中的输运过程是高效控制和修复的前提.已有研究表明,土壤结构及尺度差异对污染物输运行为具有明显影响.为定量分析上述差异对预测结果的影响,在建立单块Sierpinski分形地毯模型的基础上,构建了四块拼接Sierpinski分形地毯模型模拟土壤结构,分别探究了分形结构和空间尺度对粒子扩散行为的影响,重点讨论了分形结构的边界效应问题.通过粒子在两种分形结构中的随机行走过程分析,得到了不同分形结构中粒子的空间位移、密度分布及粒子运动的统计均方位移与时间的关系.数值模拟结果表明,在尺度较小的单块分形结构中,当粒子的扩散过程未受到边界效应影响时,其扩散行为呈现次扩散现象;当粒子的扩散过程受到边界效应影响时,粒子的扩散行为在短时间内发生明显变化,由次扩散过渡为正常扩散.而在尺度较大的拼接分形结构中,边界效应对粒子的扩散过程没有明显影响,扩散行为在相当长的时间内保持稳定,呈次扩散现象.

摘要： 基于实测黄河下游的Landsat7系列的遥感图片,试验主要选取1995-2016不同年间的遥感数据.经由ENVI以及Arcgis处理后,得到矢量化的遥感图片,再经由盒子计数法测出不同河道的分维数值的历年变化过程.研究结果表明,黄河下游河道具有明显的分形特征,河道分维数值在1.5523～1.4545之间,平均值为1.50725.枯水季的河道分维数值比丰水季的更加具有代表性,更能反映河道的趋势变化.黄河下游河道的分维数值整体呈现下降趋势,每年大量流量过后,分维数值在不断减小,长时间的积累,黄河下游河道会逐渐由游荡河道向顺直化河道转变.

摘要： 超构表面(metasurface,MS)是当前电磁领域研究的热点和前沿,它能够有效调控电磁波.2比特数字编码MS由于不同形态单元个数的增加,增强了散射和辐射控制的灵活性,为更好的隐身效果、更宽的带宽以及多功能的实现提供了可能.文中将分形磁电偶极子天线结构和极化控制MS单元有机融合,先构建出激励MS单元,再通过结构变换和数字编码,提出了2比特可激励编码MS,并设计了拓扑结构.仿真和实验验证了辐射与散射调控的多功能特征.设计的2比特激励编码MS在天线雷达散射截面(radar cross section,RCS)减缩和未来无线通信系统领域具有潜在的应用价值.

摘要： 针对当前已有超宽带(Ultra-Wideband,UWB)天线尺寸较大、 工作带宽较窄以及窄带通信系统对超宽带系统存在干扰的问题,设计了一款小型化超宽带单陷波天线,尺寸仅为25 mm×18 mm×1.6 mm,辐射贴片采用4阶迭代的圆环网状分形结构,同时采用缺陷地结构接地板以实现良好的超宽带特性.通过在微带馈线上刻蚀倒U形槽产生了8.0～8.7 GHz频段的陷波特性.仿真结果表明,天线在1.1～20.8 GHz的频段内可有效抑制国际电信联盟波段对超宽带系统的干扰.该天线具有小型化、 宽频带的优点,且天线的单陷波特性扩大了天线应用范围,适用于大多数超宽带通信系统.

摘要： 为满足户外环境中识别和定位天线的宽频带、小型化以及系统兼容性的需求,提出一种具有陷波性质的小型改进式分形结构超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)天线.天线基于Sierpinski阵列以获得小型化效果,并通过对分形元做有目的的增添-裁剪以获得陷波特性,综合二者达到超宽带性能.该设计有效简化贴片阵列结构,同时实现了3.1～3.8 GHz、8.2～8.9 GHz的双频带陷波性质,避免了与户外全球互通微波访问(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)无线通信系统和X波段雷达的相互影响.该天线全向性良好、性能稳定,结构简明易于生产装配,可用于所需的各种超宽带系统中.

摘要： 首次对质量界定的"物质"从微观上进行剖析,从本质上证明,宇宙万物确实都是由相同的"物质"组成的.首次应用数学上的分形几何来证明微观粒子无限切分的科学性与可行性.

摘要： 以贵州贞丰水银洞金矿Ia2矿体为研究对象,整合二维地质资料,利用Surpac软件建立矿体三维地质模型.以此模型为基础,直观地反映矿体的几何特征,有效把握矿体空间特征,通过与构造蚀变体(SBT)形态相比较,可以看出矿体产出受SBT控制.用距离幂次反比法对品位进行估值,建立块体模型,用不同颜色直观展现矿体品位的分布情况.对Au品位的分形结构特征进行研究,多分数维反映了多次矿化时间的叠加,分数维个数与主要矿石类型相对应.研究成果利于更好地利用地质矿产资料和矿产资源.

摘要： 耳穴作用机制等己逾10余种.2003年至2014年,耳穴相关分形结构等理论探索与临床研究渐次涌现:神经—血管复合小体、神经—血管扣、基于分形结构的耳穴传导机制、基于经络与神经—血管束及其细小分支的分形延续等.分形结构与耳穴作用机制密切相关,小结如下:(1)耳穴与人体多种分形结构有关;是一种受多尺度、多系统、多因素等影响的复杂现象,具有多型形、多性质特点.(2)耳穴由人体具体组织器官—神经体液等传导途径—耳廓—耳廓内耳穴对应结构耦合而成.(3)耳针体针联合治疗本质就是对耳穴相关分形结构的协同刺激与干涉.(4)耳穴具有复杂与耦合的特征.

摘要： 在核废料处置库安全使用的设计年限(数万年至数十万年)内,膨润土遇水侵蚀,导致缓冲/回填层致密性降低、渗透性增加,危及核废料处置库安全.膨润土侵蚀是以膨润土凝胶形式迁移,膨润土凝胶的屈服强度就是侵蚀的临界剪切应力.膨润土凝胶颗粒之间的联结靠颗粒间的长程作用,即van der Waals力,颗粒间的联结作用取决于凝胶的结构.本文基于膨润土凝胶结构的分形模型,假设凝胶的屈服强度等于冲刷面上单位面积的van der Waals力的总和,导出了膨润土凝胶的屈服强度(σy)的表达式,表示为凝胶的固体体积率(Φs)的幂函数,即σy=σy0Φms,幂函数的指数是凝胶结构分维的函数.膨润土凝胶的屈服强度理论得到了试验数据的验证.

摘要： 利用分形结构的概念设计了一个基于超结构宽带三维全向吸声体,来增大阻抗匹配的吸声核的吸声截面.该结构能够将任意方向入射的声波重新导向,使其沿着结构的径向传播.该结构的几何参数不随几何尺寸的改变而改变,适用于任意尺度的吸声体,并易于利用常见声学硬材料实现.这种基于声学超结构的吸声体在很多领域都有着应用前景,例如能量收集、噪声控制等.

摘要： 本文以基片集成波导为基础,结合易于小型化的超材料结构以及分形结构,设计了一个双频双极化天线,该天线具有两个馈电端口,利用两个互补谐振环结构实现了辐射体与传输线之间的耦合,这种耦合方式减小了两个频段间的干扰.天线的仿真结果表明,天线在两个工作频段内有较高的隔离度并能获得较好的阻抗匹配效果,且反射损耗小.

摘要： 微观孔隙结构上的差别往往是宏观上决定油藏产能和开发效果的重要因素,研究储层的孔隙结构特征及其分布规律,对认清微观本质以及宏观的开发效果都有重要的意义.分形与多重分形已广泛地应用于微观尺度上介质空间分布特征的研究,基于图像识别与计算机模拟进行微观介质分布特征的研究也形成了一个新的研究领域.塔里木盆地塔中地区岩石孔隙度在微观尺度上服从幂律分布，即具有分形结构。同一井、中一井、中四井和古隆一井样品所采集地层均具有良好的储层条件，采自中一井的样品孔隙分布的多重分形度均小于其它三个样品，这可能表明中一井5200m地层储层性能较其他三个地层弱，这与该区野外工作和基本物性参数所得出的结论一致。因此，该研究能够为定量刻画碳酸盐岩储层微观孔隙结构提供新的研究视角。

摘要： 提出一种具有陷波特性的超宽带微带天线的设计方法,该天线采用微带线馈电,通过对辐射贴片加载分形结构和优化接地板长度采展宽天线工作频带.通过在微带馈线旁加载寄生条带,形成半波长谐振结构,使天线具有陷波功能,有效避免与WLAN系统的相互干扰.仿真结果表明天线在3.1～11GHz频段内匹配特性良好,并具有良好的全向辐射特性,在5.1～5.9GHz频段内具有陷波特性.

摘要： 大气中的细微粒子对环境和人体的健康有着重要影响,研究细微粒子的空气动力学特性对环境的治理有指导性的作用.在二维平面上用DLA模型模拟了细微粒子碰并的凝聚体形状,计算了凝聚体的分数维,大量的模拟表明,二维平面上凝聚体的分数维分布在1.4～1.7之间.通过数值模拟的方法研究了凝聚体颗粒形状参数对其阻力和升力的影响,结果表明,气固两相流中凝聚体粒子的阻力系数比等值半径球形粒子的阻力系数大,且受到较大的升力影响,进而影响凝聚体粒子的运动特性.

摘要： 本文根据无气顶油藏内岩石结构多变而复杂特点,建立无气顶油藏中导热系数的分形结构,采用有限容积法分析了油藏内的热传导过程,并通过有限差分法编制程序对油藏内导热系数进行了模拟,给出油藏内原油分布对导热系数的影响分析,并指出分形维数对导热系数的影响.

摘要： 描述絮团分形结构的定量参数分维数可用沉降法、图像法等进行测量.本文提出了一种测量絮团分维数的新方法,即通过测量絮凝体系的表观粘度而获得絮团的分维数(文中名之为粘度分维数).为此,将絮团依据其空间特征分成四类:分散的单体颗粒、线状絮团、面状絮团及体状絮团,类比说明体系粘度为分散相及各类絮团对体系粘度贡献的线性叠加.通过颗粒碰撞理论及絮团的绕流阻力分析殊途同归地得出了体系粘度与各类絮团分维数的数学模型.依据该模型,可以同时测量不同类型絮团的分维数,并使定量分析絮团的相对组成成为可能.

摘要： 本发明提供了一种基于粘弹性分形榫卯结构的加气混凝土块（ALC），包括ALC条板以及设置在条板两侧边供条板之间连接的的榫卯结构，其特征在于，所述榫卯结构是分形榫头和与所述分形榫头分形几何匹配的分形榫眼构成的分形榫卯结构，所述分形榫头形成在ALC条板供连接的一个侧边的至少一部分上，所述分形榫眼形成在ALC条板供连接的所述一个侧边相对的另一个侧边的至少一部分上，所述分形榫头和分形榫眼至少一者的表面设有第一粘弹性材料。该ALC实现了分形榫卯结构的连接，并在分形榫卯机构上设置粘弹性材料，防止了榫头结构的松动、损伤，并能抵消外界能量，使得加气混凝土构建的建筑体稳定抗震，并且通过玉满传感器，能够实现建筑体的结构健康的实时监测。

摘要： 本发明公开一种分形吸音超表面单元结构及分形吸音超表面，包括：壳盖及壳身，壳盖上设有通孔；壳身包括外壳模组、内壳模组及第一隔板模组，内壳模组设置在外壳模组内，外壳模组与内壳模组之间形成第一空腔，第一隔板模组连接外壳模组及内壳模组，并将第一空腔划分为至少两个分形空腔；内壳模组具有第二空腔和传声通道，传声通道连通第二空腔与分形空腔；壳盖连接壳身，通孔连通第二空腔。采用本发明，能够通过改变分形吸音超表面单元的结构属性，实现50Hz～1500Hz频率范围内噪声的有效吸收。

摘要： 本发明提供了一种基于粘弹性分形榫卯结构的加气混凝土块（ALC），包括ALC条板以及设置在条板两侧边供条板之间连接的的榫卯结构，其特征在于，所述榫卯结构是分形榫头和与所述分形榫头分形几何匹配的分形榫眼构成的分形榫卯结构，所述分形榫头形成在ALC条板供连接的一个侧边的至少一部分上，所述分形榫眼形成在ALC条板供连接的所述一个侧边相对的另一个侧边的至少一部分上，所述分形榫头和分形榫眼至少一者的表面设有第一粘弹性材料。该ALC实现了分形榫卯结构的连接，并在分形榫卯机构上设置粘弹性材料，防止了榫头结构的松动、损伤，并能抵消外界能量，使得加气混凝土构建的建筑体稳定抗震，并且通过玉满传感器，能够实现建筑体的结构健康的实时监测。

摘要： 为提供利用以往技术或新技术亦未实现的三次元分形结构体，本发明的分形结构体是在局部或全部具有立体的分形结构的结构体，且在电磁波的穿透率方面，在由该分形结构的结构因子及材质所决定的特有波长中具有极小值，及/或在电磁波的反射率方面，在由该分形结构的结构因子及材质所决定的特有波长中具有极小值。

摘要： 为提供利用以往技术或新技术亦未实现的三次元分形结构体，本发明的分形结构体是在局部或全部具有立体的分形结构的结构体，且在电磁波的穿透率方面，在由该分形结构的结构因子及材质所决定的特有波长中具有极小值，及/或在电磁波的反射率方面，在由该分形结构的结构因子及材质所决定的特有波长中具有极小值。

摘要： 本发明公开了一种基于分形纳米粒子的分形结构纳米探针及其制备方法，以金纳米粒子作为内核，在其表面修饰上多聚腺嘌呤核苷酸(用于形成外壳与内核之间的gap)、拉曼信号分子(作为内标)；然后加入还原剂、稳定剂、氧化剂，通过调节氧化剂的浓度得到不同长径比的分形纳米粒子；然后在分形纳米粒子表面修饰上拉曼信号分子(作为外标)；最后在上述分形纳米粒子表面修饰巯基‑聚乙二醇‑叠氮制备分形结构纳米探针A，在分形纳米粒子表面修饰炔烃‑聚乙二醇‑巯基制备分形结构纳米探针B。本发明所述分形结构纳米探针的制备方法反应条件简单，合成步骤少，耗时短，生产成本低。本发明还公开了分形结构纳米探针在定量检测铜离子中的应用，本发明所述定量检测Cu

摘要： 本发明公开了一种带阻尼结构及分形结构的无轮胎轮子。轮子包括轮辐、轮缘和轮毂，轮辐连接于轮缘和轮毂之间，轮辐结构为带阻尼结构，轮缘外不设有轮胎，轮缘外表面上设有分形结构；无轮胎轮子采用碳钢一体制成，且在分形结构外表面再覆盖一层耐磨材料。本发明能够吸收能量减轻震动，适合特殊工况表面，增大了摩擦并减小磨损。

摘要： 本实用新型涉及一种基于分形折线雪花结构的复合分形天线，它包括基板、天线接地板和辐射贴片；天线接地板和辐射贴片分别贴合在基板的两面；天线接地板由金属材料构成；辐射贴片为谢尔宾斯基‑π型分形四边形雪花复合分形结构。本实用新型的目的在于提供一种能够完全覆盖第四代移动通信TD‑LTE标准通信频段的复合分形天线，具有体积小、低厚度、低回波损耗、带宽宽的特点。

摘要： 本实用新型公开了一种分形结构的内螺纹传热管结构，包括管体和管体内壁面的分形螺纹齿，分形螺纹齿在管体横截面上的形状为科赫曲线或由标准科赫曲线变形而来，传热管的管体内壁面由科赫曲线沿轴向旋转拉伸形成或管体内壁面由标准科赫曲线变形而来；增大了流体与管壁的接触面积，从而在传热系数和传热温差不变的情况大增大流体与管壁间的传热功率，显著提高传热性能；分形内螺纹齿深入流体内部，其对流体的导向作用比普通的内螺纹齿更强，使流体工质产生更为强烈的旋转流动，从而使管内流体混合更好，对壁面的冷却效果也更好，同时还可以抑制流体在物性剧烈变化时会产生的传热恶化，从而使传热管的运行更为安全可靠。

摘要： 本实用新型公开了一种带阻尼结构及分形结构的无轮胎轮子。轮子包括轮辐、轮缘和轮毂，轮辐连接于轮缘和轮毂之间，轮辐结构为带阻尼结构，轮缘外不设有轮胎，轮缘外表面上设有分形结构；无轮胎轮子采用碳钢一体制成，且在分形结构外表面再覆盖一层耐磨材料。本实用新型能够吸收能量减轻震动，适合特殊工况表面，增大了摩擦并减小磨损。