【摘要】：目的研究具有不同高度分布和自相關(guān)函數(shù)的表面形貌的粗糙度參數(shù)變化。方法利用數(shù)字濾波法構(gòu)造具有特定參數(shù)(如傾斜度、峰值、最快下降自相關(guān)長度和紋理高寬比、高度方差)的粗糙度表面,然后比較和分析不同類型形貌的參數(shù)。結(jié)果算術(shù)平均峰曲率不隨高度分布函數(shù)和自相關(guān)函數(shù)變化,均方根斜率、界面開發(fā)面積比和峰密度隨各種高度分布函數(shù)和自相關(guān)函數(shù)變化的影響較大。結(jié)論算術(shù)平均峰曲率不能表征高度分布和自相關(guān)函數(shù)。比較相同高度分布的表面形貌時,應(yīng)對紋理高寬比、最快下降自相關(guān)長度、均方根斜率、界面開發(fā)面積比和峰密度進(jìn)行比較。當(dāng)比較不同高度分布的形貌時,應(yīng)該對高度類參數(shù)傾斜度、峰值、高度均方根、最大高度、最大谷值和最大峰高進(jìn)行比較。
【圖文】：

第46卷第1期林煒軒等：高度分布函數(shù)與自相關(guān)函數(shù)對表面粗糙度參數(shù)的影響·243·1.2部分參數(shù)的說明對于高度類參數(shù)，形貌最大高度Sz、高度均方根Sq、最大峰值Sp、最大谷深Sv的表征作用是顯而易見的，此處不作說明。峰值Sku和傾斜度Ssk則反映了形貌高度分布的情況。如圖1，對于左傾高度分布的形貌，其傾斜度大于0，反之則小于0。如圖2，高度分布函數(shù)越趨近于“梯形”的形貌，其峰值越大；高度分布函數(shù)越趨近于“三角形”的形貌，其峰值越校一般來說，對于高斯型的高度分布函數(shù)，其傾斜度等于0，峰值等于3。圖1傾斜度說明圖Fig.1Sketchforskewnessparameter圖2峰值說明圖Fig.2Sketchforkurtosisparameter對于空間型參數(shù)，自相關(guān)函數(shù)反映了形貌不同位置的點(diǎn)的空間關(guān)系[11]。圖3畫出了對同樣高度分布但具有不同自相關(guān)長度的形貌[10]。可以看出，相比最快下降相關(guān)長度（Sal）大的2d形貌，在最快下降相關(guān)長度（Sal）小的2d形貌中，兩個相似高度點(diǎn)相隔的距離較校對于三維形貌，若x方向的相關(guān)長度與y方向的相關(guān)長度不一致，記為tx<ty，則該三維形貌會出現(xiàn)較多的“紋路”。這也是紋理高寬比（TextureAspectRatio）Str的表征意義。混合型參數(shù)反應(yīng)了形貌的幅度變化和空間變化，這類參數(shù)包括Sds、Ssc、Sdq和Sdr[12]。峰密度Sds反映了在形貌區(qū)域內(nèi)峰的多少。均方根斜率Sdq是二維混合型參數(shù)q向三維形貌的一個推廣[11]，較大的Sdq值對應(yīng)一個多峰形貌，較小的Sdq則對應(yīng)一個平滑圖3具有同一高度分布不同相關(guān)長度的形貌對比[10]Fig.3AcomparisonbetweensurfaceswithsameHDFbutdifferentauto-correlationlength形貌[13]。界面面積開發(fā)比Sdr?

第46卷第1期林煒軒等：高度分布函數(shù)與自相關(guān)函數(shù)對表面粗糙度參數(shù)的影響·243·1.2部分參數(shù)的說明對于高度類參數(shù)，形貌最大高度Sz、高度均方根Sq、最大峰值Sp、最大谷深Sv的表征作用是顯而易見的，此處不作說明。峰值Sku和傾斜度Ssk則反映了形貌高度分布的情況。如圖1，對于左傾高度分布的形貌，其傾斜度大于0，反之則小于0。如圖2，高度分布函數(shù)越趨近于“梯形”的形貌，其峰值越大；高度分布函數(shù)越趨近于“三角形”的形貌，其峰值越校一般來說，對于高斯型的高度分布函數(shù)，其傾斜度等于0，峰值等于3。圖1傾斜度說明圖Fig.1Sketchforskewnessparameter圖2峰值說明圖Fig.2Sketchforkurtosisparameter對于空間型參數(shù)，自相關(guān)函數(shù)反映了形貌不同位置的點(diǎn)的空間關(guān)系[11]。圖3畫出了對同樣高度分布但具有不同自相關(guān)長度的形貌[10]�？梢钥闯�，相比最快下降相關(guān)長度（Sal）大的2d形貌，在最快下降相關(guān)長度（Sal）小的2d形貌中，兩個相似高度點(diǎn)相隔的距離較校對于三維形貌，若x方向的相關(guān)長度與y方向的相關(guān)長度不一致，記為tx<ty，，則該三維形貌會出現(xiàn)較多的“紋路”。這也是紋理高寬比（TextureAspectRatio）Str的表征意義。混合型參數(shù)反應(yīng)了形貌的幅度變化和空間變化，這類參數(shù)包括Sds、Ssc、Sdq和Sdr[12]。峰密度Sds反映了在形貌區(qū)域內(nèi)峰的多少。均方根斜率Sdq是二維混合型參數(shù)q向三維形貌的一個推廣[11]，較大的Sdq值對應(yīng)一個多峰形貌，較小的Sdq則對應(yīng)一個平滑圖3具有同一高度分布不同相關(guān)長度的形貌對比[10]Fig.3AcomparisonbetweensurfaceswithsameHDFbutdifferentauto-correlationlength形貌[13]。界面面積開發(fā)比Sdr?
【作者單位】： 汕頭大學(xué)理學(xué)院物理系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11274218)~~
【分類號】：TG84

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本文編號：2525668