分形截距对应力波能耗影响规律的试验研究

分别进行粗糙断裂面的扫描试验和节理花岗岩的冲击动力学试验,探讨节理面的几何构型特征及其对应力波能耗的影响规律,建立当分形维数满足条件2.0≤D≤2.2时分形截距与应力波穿越节理时截距贡献能耗比之间的定量关系。研究结果表明,当分形维数在区间2.0≤D≤2.2时,分形维数对总能耗比的贡献仍然占绝对的主导地位,但此区间内分形维数对总能耗比贡献是一常量,总能耗比的增量由分形截距决定。节理岩石的截距贡献能耗比随分形截距的增大而减小,两者间呈非线性关系;机制分析显示,分形截距大,则对应剪切刚度大,在相同的冲击荷载条件下,剪切位移则相应较小,冲击过程所做功则较小,耗散的应力波能量也相应越小。从微观角度看,节理岩石的分形截距大,冲击加载工程中,发生微小塑性变形、断键、分子间撞击的几率将大大降低,因而耗散的应力波能量也越小。

脑电信号的分形截距特征分析及在癫痫检测中的应用

脑电信号的非线性特征会随癫痫发作而改变,脑电信号的特征分析和检测对癫痫的诊断和治疗具有重要意义。提出对癫痫脑电信号进行毯子维和分形截距的特征分析,并将分形截距应用于癫痫脑电信号的检测。首先提取脑电信号的分形截距和毯子维特征,并对两种特征的均值和方差进行比较,最后使用支持向量机分类器,实现脑电信号的分类检测。发现癫痫发作时脑电信号的分形截距显著高于发作间期,而脑电信号的毯子维在发作前后变化规律则不明显。将分形截距作为分类特征,能有效地区分癫痫脑电与间歇期脑电,具有较强的癫痫脑电检测性能,分类检测的准确率达到96%以上。

分形截距在试验研究中的局限性探讨

通过计算10个混凝土试样断裂表面和随机选取的37条剖切线的分形截距值,剖析了分形截距在表征波形坡度时的固有缺陷———对粗糙表面波形坡度的改变"不敏感",这一缺陷容易在试验研究过程中引发试验结果违背理论的错误。因而,提出了在试验研究中采用曲面平均倾斜角(研究曲面时)或曲线平均倾斜角(研究曲线时)替代分形截距的设想,这两参量不仅能较好地描述曲面(线)的坡度特征,而且有效地克服了分形截距描述波形坡度时的不足。探讨了这两类倾角与分形截距间的函数关系,并指出,两个函数关系能以A=αLnθ+β的形式统一起来。

基于B超图像处理监测生物组织变性的方法

提出基于B超图像的灰度和分形截距特征并结合支持向量机监测生物组织变性的方法。通过对高强度聚焦超声打击新鲜离体猪肉和猪肝组织前后获得的B超图像做数字减影,并提取图像特征和分类,找出生物组织变性凝固点。在此基础上,对大量实验数据处理后的统计特性和误差进行了分析,比较了不同特征参数的辨识效果。结果表明:综合图像的分形截距和灰度平均值特征并建立支持向量机,能够更好地监测HIFU治疗中生物组织是否变性。