本文關(guān)鍵詞：破碎材料線體分形維數(shù)關(guān)系實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：破碎顆粒材料無論是粒度分布還是顆粒輪廓曲線均滿足統(tǒng)計自相似,可用分形維數(shù)表征。本文以二氧化硅、長石和礦石粉三種破碎顆粒材料為研究對象,通過對材料進行粒度測試和顆粒圖像數(shù)據(jù)分析和處理,測定破碎材料線、體分形維數(shù),實驗驗證線、體分形維數(shù)關(guān)系,主要工作包括以下幾個方面：(1)概述顆粒材料沖擊破碎技術(shù)及材料表征的發(fā)展現(xiàn)狀,簡介分形理論在顆粒材料表征中的應(yīng)用及其分形維數(shù)測定。選擇三種破碎顆粒材料為研究對象,采用BT-9300H和BT-2000激光粒度儀對22個樣本材料進行了粒度測試,采用BT-1600圖像分析系統(tǒng)提取了625個顆粒圖像,并采用兩種方法對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和處理。(2)論述了顆粒材料R-R粒度分布擬合曲線優(yōu)化方法,優(yōu)化參數(shù)為特征粒徑和線性回歸分析相關(guān)系數(shù),采用圖示和特征參數(shù)對比法對擬合曲線優(yōu)化結(jié)果進行了比較和分析,應(yīng)用MATLAB工具軟件和課題組R-R分布分形理論模型編程實現(xiàn)破碎顆粒材料體分形維數(shù)測定,結(jié)果表明體分形維數(shù)可作為表征破碎材料自身特性的一個參量。(3)研究確定初始步長及顆粒圖像輪廓曲線實驗數(shù)據(jù)分析和處理方法,應(yīng)用MATLAB工具軟件和課題組碼尺法分形理論模型編程實現(xiàn)破碎顆粒材料線分形維數(shù)測定,三種材料樣本單顆粒、各樣本間線分形維數(shù)計算結(jié)果表明單顆粒圖像輪廓曲線具有分形特征,滿足統(tǒng)計自相似,線分形維數(shù)可作為表征破碎顆粒材料自身特性的一個參量；三種材料各樣本間的線分形維數(shù)波動明顯小于單一樣本中各顆粒間的線分形維數(shù)波動,說明碼尺法樣本線分形維數(shù)測定方法合理、可行。(4)研究顆粒圖像輪廓曲線實驗數(shù)據(jù)功率譜分析方法,應(yīng)用MATLAB工具軟件和功率譜法分形理論模型編程實現(xiàn)破碎顆粒材料線分形維數(shù)測定,三種材料樣本單顆粒、各樣本間功率譜法線分形維數(shù)計算結(jié)果同樣表明單顆粒圖像輪廓曲線具有分形特征,滿足統(tǒng)計自相似,功率譜法線分形維數(shù)同樣可作為表征破碎顆粒材料自身特性的一個參量；功率譜法與碼尺法線分形維數(shù)最大相對誤差為0.9408%；兩種方法線分形維數(shù)測定結(jié)果對比表明,碼尺法測定顆粒圖像輪廓曲線的線分形維數(shù)相對穩(wěn)定,功率譜法對顆粒圖像輪廓曲線進行分析和處理時,影響因素多；線分形維數(shù)測定的準(zhǔn)確性與材料自身性質(zhì)有關(guān)。(5)根據(jù)線、體分形維數(shù)關(guān)系、三種材料體分形維數(shù)測量結(jié)果及碼尺法和功率譜法線分形維數(shù)測量結(jié)果,得出三種材料體分形維數(shù)轉(zhuǎn)換為線分形維數(shù)后,與碼尺法線分形維數(shù)的最大相對誤差為2.1861%,與功率譜法線分形維數(shù)的最大相對誤差為1.6231%,說明線、體分形維數(shù)關(guān)系模型正確、合理。
【關(guān)鍵詞】：破碎材料 分形維數(shù) 碼尺法 功率譜法 線體分形維數(shù)關(guān)系
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41;O189
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 課題研究背景及意義12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 沖擊破碎技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 破碎材料表征及評價發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 分形理論簡介14-17
• 1.3.1 分形理論基礎(chǔ)14
• 1.3.2 分形維數(shù)測定14-15
• 1.3.3 分形理論在破碎材料表征中的應(yīng)用15-17
• 1.4 顆粒材料分形維數(shù)測定17-20
• 1.4.1 根據(jù)粒度分布曲線測定分形維數(shù)17-18
• 1.4.2 根據(jù)單顆粒投影輪廓曲線測定分形維數(shù)18-20
• 1.4.3 分形維數(shù)新模型及其關(guān)系20
• 1.5 課題來源及主要內(nèi)容20-22
• 第2章 破碎材料體分形維數(shù)測定22-33
• 2.1 實驗材料選擇及粒度測試22-23
• 2.1.1 實驗材料和設(shè)備22-23
• 2.1.2 實驗過程23
• 2.1.3 實驗結(jié)果23
• 2.2 粒度分布擬合曲線優(yōu)化分析23-30
• 2.2.1 引言23-26
• 2.2.2 基本原理26-27
• 2.2.3 優(yōu)化和程序?qū)崿F(xiàn)27-28
• 2.2.4 實驗及實驗結(jié)果分析28-30
• 2.3 體分形維數(shù)測定及程序?qū)崿F(xiàn)30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 破碎材料碼尺法線分形維數(shù)測定33-41
• 3.1 破碎材料單顆粒輪廓曲線提取33-36
• 3.1.1 實驗過程33-34
• 3.1.2 實驗結(jié)果34-35
• 3.1.3 顆粒圖像輪廓曲線提取35-36
• 3.2 碼尺法線分形維數(shù)測定36-40
• 3.2.1 碼尺法線分形維數(shù)測定及程序?qū)崿F(xiàn)36-37
• 3.2.2 計算結(jié)果及分析37-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 破碎材料功率譜法線分形維數(shù)測定41-50
• 4.1 功率譜計算41-42
• 4.1.1 顆粒輪廓幅值計算41-42
• 4.1.2 功率譜計算42
• 4.2 功率譜法線分形維數(shù)測定42-48
• 4.2.1 功率譜法線分形維數(shù)及程序?qū)崿F(xiàn)42-43
• 4.2.2 計算結(jié)果及分析43-46
• 4.2.3 與碼尺法線分形維數(shù)測定結(jié)果對比46-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第5章 線、體分形維數(shù)關(guān)系實驗驗證50-54
• 5.1 線、體分形維數(shù)關(guān)系實驗驗證(碼尺法)50-51
• 5.2 線、體分形維數(shù)關(guān)系實驗驗證(功率譜法)51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-56
• 參考文獻56-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果60-61
• 致謝61

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