基于小波變換提出一種三維粗糙表面分形維數(shù)的計算方法。該方法采用小波變換對三維表面形貌數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分解,通過對不同分解尺度下小波系數(shù)平方的均值進(jìn)行函數(shù)擬合,繼而得到粗糙表面的三維分形維數(shù)。為驗證提出的方法的正確性與準(zhǔn)確性,采用已知參數(shù)構(gòu)建三維分形表面,對不同方法下分形維數(shù)的計算結(jié)果進(jìn)行對比分析。對比結(jié)果顯示,相比原始盒維數(shù)法與差分盒維數(shù)法,采用提出的小波變換法計算得到的分形維數(shù)誤差更小。特別是在小波變換過程中選用sym4小波基函數(shù)時,分形維數(shù)的計算誤差最小,誤差能夠控制在2%以內(nèi)。將提出的方法應(yīng)用于磨削表面分形維數(shù)的計算,得到了不同粗糙度下磨削表面的分形維數(shù),進(jìn)而驗證了該方法的實用性。提出的方法能夠更加精確地計算三維粗糙表面的分形維數(shù),為粗糙表面分形接觸模型的構(gòu)建提供了參數(shù)基礎(chǔ)。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2020,45(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

小波分層原理圖

(4)顯示圖像。同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的截取,進(jìn)行圖像的顯示。保存相關(guān)數(shù)據(jù),為下一步分形維數(shù)的獲取做好準(zhǔn)備。由上述計算參數(shù)所得到的三維分形粗糙表面如圖2所示。為便于觀察,得到三維分形表面截取圖像如圖3所示。圖3 D=2.5下三維分形表面截取圖像

圖2 D=2.5下三維分形表面上述仿真流程可以獲得三維分形表面與表面數(shù)據(jù)�；�1.1節(jié)中分形維數(shù)的獲取流程即可得到構(gòu)建表面的分形維數(shù)。圖4所示為基于sym4小波基函數(shù)經(jīng)8層小波變換得到的擬合結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]應(yīng)用改進(jìn)差分盒維數(shù)法對木材表面粗糙度的三維表征[J]. 賈娜,郭佳欣,溫濰齊,花軍.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(09)
[2]車削粗糙表面形貌的小波頻譜分析[J]. 安琪,索雙富,林福嚴(yán),時劍文.  潤滑與密封. 2019(07)
[3]滑動粗糙表面接觸導(dǎo)熱的影響因素研究[J]. 劉雨薇,李和言,葉福浩,吳健鵬.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[4]基于小波包變換的爆破信號能量衰減特征研究[J]. 單仁亮,宋永威,白瑤,張凌智,周桐,張書鵬.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[5]高速輪軌粗糙表面法向和切向接觸剛度研究[J]. 肖乾,方姣.  潤滑與密封. 2018(02)
[6]基于Curvelet變換的低分辨率煤巖識別方法[J]. 伍云霞,張宏.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[7]機(jī)械加工表面輪廓分形維數(shù)對數(shù)小波譜計算方法[J]. 張學(xué)良,王余松,溫淑花,范世榮,陳永會,蘭國生.  中國機(jī)械工程. 2016(23)
[8]基于三維的摩擦表面分形維數(shù)計算方法[J]. 孫昂,朱新河,徐久軍.  潤滑與密封. 2013(08)



本文編號：3489946