疏水冷面霜晶生长的有限扩散凝聚模型

为了深入了解霜晶的动态生长过程,以有限扩散凝聚模型为基础建立了疏水冷面霜晶二维生长模型.通过在表面上设置不同冰珠数量来模拟冷面不同疏水性能,无涂层金属表面则布满冰珠;采用粒子在网格节点上随机移动来描述水蒸气分子的运动,粒子沿各方向移动的概率相同.数值结果表明,霜晶动态生长的可视化结果与实验图像在形态上保持一致;树枝状霜晶具有分形特征,相应的分形维数为1.44～1.78,与实验值相近.疏水冷面霜晶生长缓慢且分布稀疏;采用疏水效果不好的冷面的结霜情况与金属表面相似.

基于改进扩散限制凝聚模型的点电极金属二维分形生长模拟

采用VB编程软件对传统扩散限制凝聚模型进行改进,通过改变特定漂移概率下的粒子数和运动步长,模拟点电极金属二维分形生长的过程。采用MATLAB软件对分形图进行分析时发现,分形维数随着粒子数的增多而逐渐增大,随着运动步长的增大而逐渐减小。模拟的分形图与特定条件下铜电沉积物的形貌较为吻合,分形维数相近,说明通过计算机模拟点电极金属二维分形生长是可行的。

基于有限扩散凝聚模型的边缘扩散效应研究

文章基于有限扩散凝聚模型,通过改变粒子初始能量并考虑粒子脱离团簇的概率,模拟边缘扩散效应对凝聚体的形貌和分形维数的影响.结果表明,随着初始能量的增大,边缘扩散效应明显,粒子进入凝聚体分枝内部的概率增加,从而导致凝聚体分形维数增大.但当能量增大到一定值后,凝聚体分形维数增长非常缓慢并趋于饱和.

基于DLCA模型的絮凝过程模拟与应用

在二维有限扩散集团凝聚(DLCA)模型基础上,利用Matlab软件建立DLCA模型,模拟絮凝体的生长过程。模拟结果表明:簇团数目与单个粒子数目随着循环步数增加而减小,盒子法计算模拟絮体获得的分形维数在1.341～1.551之间。屏蔽效应的存在使絮体呈现内部致密、外部疏松且高度多孔结构,模拟过程体现了分形的特征。实验采用聚合氯化铝絮凝剂处理模拟洗煤废水,盒子法计算真实絮体获得的分形维数在1.378～1.520之间,且随废水浓度增加而减少,与模拟结果相似性较高。

基于DLA模型的人体血管生长模拟方法

针对现有研究血管曲线结构生成方法均是从主干到支干的形式,与血管自然生长不符,导致构建的人体血管模型与实际生长结构存在一定差异的局限性的问题,提出一种模拟人体血管生长的分形算法,即基于受限扩散凝聚(DLA)模型的人体血管生长模拟算法.首先结合分形算法与约束构建优化方法的特点,建立兼具布朗运动与定向运动的血管曲线自然生长方法;然后运用分形算法中的确定型林氏无关系统(D0L)生成血管曲线结构,以支干生成主干的方式模拟大量自然状态下凝聚而成的分形图形,使构建的血管模型逼真自然血管的生长结构特性.对模拟血管的生长实验与分析结果表明,该算法具有可行性且精度得到保证.

喷射电沉积枝晶生长数值模拟及实验研究

介绍了喷射电沉积的基本原理,并根据喷射电沉积原理对凝聚扩散模型进行了改进,对电铸过程中的二维枝晶生长过程进行了数值模拟,并进行了实验验证。结果表明,利用改进的凝聚扩散模型模拟得到的粒子簇与实验获得的枝晶相似度较高,用该模型来说明枝晶的生长规律是真实的、可靠的。随着粒子相对运动速度的加快,得到的粒子簇的形貌由疏松分枝逐步发展为致密结构;在不同的粒子数目模拟枝晶图中表现出了明显的屏蔽效应;结合概率越小,粒子越容易进入内层生长点,使枝晶结构较致密;喷射高度对枝晶形貌的影响没有明显规律,波动性很强。

金属镍电沉积中枝晶分形生长的研究

将分形几何与电化学原理相结合,通过改进的有限扩散凝聚模型(diffusion-limited aggregation,DLA),采用基于Microsoft Visual C■ 6.0的Open GL编程,对点电极为阴极进行二维电沉积时沉积产物的形貌进行了模拟。以环形金属镍为阳极,石墨为阴极,用自行设计的试验设备制备了二维的金属镍枝晶以验证模拟结果。结果表明,在保持电压恒定的条件下,镍沉积层的形貌特征为具有分形结构的枝晶,这与采用DLA模型模拟所得的二维枝晶形貌具有相似性,表明该模型对枝晶电沉积的实验研究具有很好的指导意义。

絮凝体的DLA分形模拟及其分形维数的计算方法

运用有限扩散凝聚(DLA)模型对絮凝体的成长过程进行了二维模拟.模拟絮凝体分别采用密度函数法、回转半径法、图像分析法进行分形维数计算,分形维数均随模拟絮凝体尺寸的增大而减小.三种计算方法的结果显示,密度函数法和回转半径法得到的分形维数基本相当,但图像分析法所得到的分形维数较小,约为密度函数法和回转半径法所得到的分形维数的0·8左右,其原因可能是图像分析过程中计算机对图像的识别误差所致.以DLA模型模拟得到的絮凝体内部的孔隙率随絮凝体尺寸的增大而增加.絮凝体中孔隙率的增加是絮凝体密度减小、结构松散的主要原因,也是絮凝体分形维数降低的主要因素.

针状电极电沉积枝晶生长的模拟与实验

采用改进的扩散限制凝聚模型对针状电极电沉积镍枝晶的形状和生长过程进行了数值模拟研究,采用电沉积设备进行了验证性试验。结果表明:实验获得的电沉积实物与模拟得到的粒子簇形貌非常相似,两者的分形维数也很接近,用扩散限制凝聚模型来说明枝晶生长规律是有效的,模型中的模拟参数分别与电沉积参数存在着内在的对应联系;模拟生成的粒子沉积层具有明显的分形结构。

肺支气管树的DLA分形生长模拟

将计算机仿真的实验方法引入肺器官功能动力学领域,以Witten和Sander提出的有限扩散凝聚模型(DLA—DiffusionLimitedAggregation)为基础,在肺叶边界约束下用计算机对肺支气管树的生长及其分布情况进行了模拟。实验中主要考虑分析并讨论了边界情况、运动粒子的反应几率、扩散步长、凝聚中心、凝聚距离等因素对于肺支气管树的生长及分布的影响。在大约10000个粒子的成功凝聚后,一侧肺支气管树的粗略形态可以得出。其结果初步揭示了肺器官功能的动力学过程与其结构的一致性。

分形植物形态的模拟算法研究

随着分形学研究的深入,植物形态的模拟已成为一个研究热点。在借鉴前人研究的L系统,IFS经典算法的基础上,将二者结合互补并改进了L系统算法,产生了一种新的算法,能够生成更真实的植物形态;在总结分形演化DLA算法的基础上,在演化区域内加入一些干预信息,能够得到具有装饰性的艺术效果。

凝结核对DLA的分形维影响

本文推广了经典DLA模型．经典DLA模型的凝结核是一个点，本文将凝结核扩充为正方形、圆、线段等情形，得到了相应的分支结构图及盒维数．结果表明分支结构图是不同的，但分形维是相近的。

滤饼生长模拟及其分形特性

基于受限扩散凝聚模型(DLA),建立纤维过滤介质表面二维滤饼的生长模型。模拟中考虑了颗粒粒径分布对滤饼孔隙结构的影响。模拟结果表明,多分散颗粒形成滤饼的孔隙率小于单分散颗粒滤饼的孔隙率;由多分散颗粒形成滤饼的无因次厚度与无因次沉积颗粒数的关系仍满足线性,且σ越大滤饼的厚度随沉积颗粒数增加越快。应用分形理论对滤饼的形态结构作定量分析。结果指出,二维滤饼的分形维数与Pe数呈递增关系,纯扩散条件下形成滤饼的分形维数D=1.8400.024,纯惯性条件下形成滤饼的分形维数D=1.9950.005。

温度对金属镍电沉积中枝晶分形生长的影响

将分形几何与电化学原理相结合,通过改进的有限扩散凝聚模型(diffusion-limited aggregation,DLA),采用基于Microsoft Visual C++6.0编程,模拟温度对点电极电沉积结果的影响。以环形金属镍为阳极,石墨为阴极,用自行设计的试验设备研究了不同温度时金属镍二维电沉积生长的行为特性,并与模拟结果进行比较。结果表明:在保持电压恒定的条件下,温度对点电极电沉积的影响与采用DLA模型模拟所得的结果具有相似性,表明利用DLA模型模拟的结果对枝晶电沉积的试验研究具有很好的指导意义。

电力电缆介质击穿特性和状态监测方法

在对绝缘介质击穿特性分析的基础上提出了一种电力电缆状态监测方法．建立了含有缺陷点的绝缘介质击穿模型,指出电缆绝缘层内部及表面存在空洞、夹杂物和隆凸不平是缺陷产生的内在因素,缺陷点处的击穿概率较大．推断电缆的水树具有分形结构,属于有限扩散凝聚生长模型．借助于含有缺陷的绝缘击穿模型,利用电力系统固有的干扰作为信号源,直接测量电缆屏蔽层的损耗电流,监测电力电缆绝缘运行状态．仿真结果表明,当绝缘介质树化时,损耗电流的分形维数大于1,分形维数可作为判定电缆绝缘状态的依据．

三维空间下非均匀泥沙絮团分形维数计算方法比较

运用有限扩散凝聚模型对絮凝体的成长过程进行了三维模拟。在三维空间下，分别运用密度函数法、球体的回转半径法、沉降法推导了均匀沙、非均匀沙絮凝体分形维数的计算方法，建立模型计算并比较了各分形维数方法的计算值。结果表明：三种方法计算得出的分形维数均为1．75-2．19，回转半径法得到的分形维数略大于密度函数法和沉降法；均匀沙、非均匀沙维数均随颗粒数的增加而降低；非均匀沙絮团的分形维数略大于均匀沙絮团维数值。研究结果对黄河等高浊度细颗粒含沙水流的治理与处理具有一定的理论和实际应用价值。

在C++Builder下实现分形聚集生长的模拟

:本文概述了分形科学的发展阶段 ,简要介绍了扩散限制凝聚 (Diffusion Limited Aggregation)模型的构造规则 .同时 ,给出了模型模拟分形生长的算法 ,并用开发工具C + +Builder设计程序 ,在Windows98/2 0 0

二维磁性团簇形貌及其分形维数的数值研究

在扩散限制凝聚（DLA）模型基础上，采用Monte Carlo方法模拟了具有幂次相互作用的磁性粒子动力学凝聚过程．重点研究了在不同幂指数。值下团簇的形貌及其分形维数Df随耦合参数膨的演化规律．模拟结果表明：对于较大的α值，即α=5时，团簇形貌随雕的变化较小，其分形维数Df一般在1．60～1．70；而随着α值的减小，团簇形貌随参数βC有一明显的演化过程，在模拟范围内，分形维数Df在1．20～1．95．

三角点阵基底上基于幂次相互作用的二维磁性团簇磁结构研究

在扩散限制凝聚模型基础上引入粒子的自旋自由度(包括自旋向上和向下),将自旋耦合系数扩展为随粒子间距离幂次变化的非常数项J/rα,采用Monte Carlo方法研究了在二维三角点阵基底上不同幂指数α以及耦合强度系数J值磁性粒子的分形生长规律,给出了此类磁性分形团簇的自旋分布、磁化强度等随模型参数的演化规律。

纤维过滤滤饼孔隙率计算机模拟

基于受限扩散模型，建立纤维介质表面粉尘颗粒沉积形成滤饼的模拟模型。粉尘颗粒在远离过滤介质的控制面上释放，假设对流扩散运动为颗粒输送和沉积的主要机理。定义Pe数为颗粒对流作用与扩散运动的比值，讨论不同Pe数对滤饼孔隙率的影响。对Pe数范围为O．25—1600进行模拟计算结果表明，Pe数对滤饼的孔隙率影响显著。当颗粒的扩散运动强于对流运动，颗粒沉积形成的滤饼为较为松散的结构，当Pe数较大时，颗粒沉积形成的滤饼为较为紧密的堆积结构。此外，考虑到实际过滤过程中粉尘颗粒大多为非等径粒子，也对多分散粒子对滤饼形成及孔隙率的影响作了分析。