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基于3D打印技术的仿真钙质砂三轴试验研究
1
作者 沈扬 沈嘉毅 +1 位作者 梁晖 樊科伟 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2353-2362,2433,共11页
颗粒级配和形态是影响砂土力学行为的重要属性,由于天然钙质砂颗粒级配与形态特征相互交织,目前试验研究还无法提供单一因素的影响规律。基于X射线计算机断层成像(X-ray computed tomography,X-CT)扫描技术、球谐函数分析和3D打印技术,... 颗粒级配和形态是影响砂土力学行为的重要属性,由于天然钙质砂颗粒级配与形态特征相互交织,目前试验研究还无法提供单一因素的影响规律。基于X射线计算机断层成像(X-ray computed tomography,X-CT)扫描技术、球谐函数分析和3D打印技术,实现可控形态和尺寸钙质砂颗粒的批量生产制造,通过引入分形维数以表征试样的级配特征,开展不同分形维数仿真钙质砂试样的固结排水三轴试验,探究了颗粒级配这一单一变量对钙质砂剪切特性的影响规律。结果表明:仿真钙质砂试样的力学行为十分符合天然砂应变软化和先剪缩后剪胀的典型特性。分形维数只有在变化很大时,才会对临界状态应力比产生略微明显的影响,考虑到颗粒破碎导致的分形维数变化并不明显,可以采用静态唯一线的方法来描述具有不同分形维数钙质砂的临界状态。相变状态时,轴向应变与分形维数以及有效围压均呈正相关,应力比随分形维数的增大呈指数型上升。仿真钙质砂具有表观黏聚力,峰值表观黏聚力随分形维数的增大呈线性下降,残余表观黏聚力基本不受分形维数变化的影响,而峰值和残余内摩擦角均随着分形维数的增大呈指数形式上升。 展开更多
关键词 钙质砂 3D打印 颗粒级配 分形维数 变形 剪切强度
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分步给料技术及其对絮凝过程的影响研究 被引量：1
2
作者 杨冲 杨义红 +2 位作者 沈政昌 张建辉 闫金磊 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期268-274,共7页
浓密机的运行效果与给料井内的絮凝过程直接相关,为进一步提高给料井的絮凝效果,本研究创新性提出了分步给料技术,通过实验研究,从宏观和细观两个角度对这一技术进行了验证和优化。设计并搭建了一套絮体在线检测系统研究分步给料技术对... 浓密机的运行效果与给料井内的絮凝过程直接相关,为进一步提高给料井的絮凝效果,本研究创新性提出了分步给料技术,通过实验研究,从宏观和细观两个角度对这一技术进行了验证和优化。设计并搭建了一套絮体在线检测系统研究分步给料技术对絮凝效果的影响,研究结果表明分步给料技术可以获得更优的絮凝效果。 展开更多
关键词 分步给料技术 絮凝 絮体沉降 絮体等效粒径 絮体分形维数
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基于分形理论和响应面法的大跨连续刚构桥用机制砂混凝土配合比优化设计
3
作者 段志宏 仝跃 +5 位作者 郭荣鑫 王云东 谭立铭 田涛 岳瑶 张应雄 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期300-309,共10页
本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率... 本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率对混凝土强度的影响。利用Design-Expert软件构建响应面模型,并通过实验结果验证了模型的准确性。研究发现,随着集料级配分形维数D的增加(2.193 1增至2.312 5),集料级配趋向最佳状态,骨料堆积更为致密,混凝土的抗压强度显著提升。当2#骨料和机制砂的掺量分别达到80%和50%时,混凝土的力学性能达到最优。通过集料分形理论与响应面法优化计算,得到大跨度连续刚构桥混凝土的最佳配合比为机制砂含量49%、2#骨料含量79%、砂率33%。实验验证表明,配合比优化后的混凝土在28 d龄期时抗压强度为83.2 MPa,抗折强度为7.85 MPa,满足设计要求。 展开更多
关键词 刚构桥 级配分形 响应面设计 最佳级配
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自燃煤矸石骨料强化及其对混凝土力学性能的影响
4
作者 李辉 李冬 刘世 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期981-991,共11页
自燃煤矸石用作混凝土骨料时,物理性能不及天然碎石,为了进一步扩展自燃煤矸石在建材领域资源化利用,采用水泥浆对其进行强化处理,研究了裹浆强化(水灰比为0.5~1.0)、复合强化(水玻璃浸泡、内掺硅灰、加压浸泡)对自燃煤矸石粗骨料表观... 自燃煤矸石用作混凝土骨料时,物理性能不及天然碎石,为了进一步扩展自燃煤矸石在建材领域资源化利用,采用水泥浆对其进行强化处理,研究了裹浆强化(水灰比为0.5~1.0)、复合强化(水玻璃浸泡、内掺硅灰、加压浸泡)对自燃煤矸石粗骨料表观密度、吸水率、压碎值、针片状含量和粒径分布的影响。分析了各强化方式对混凝土立方体抗压强度与劈裂抗拉强度的变化。总结了骨料强化后的轴长比、圆度、周长棱角性指数等形状参数的变化和对混凝土强度的影响,引入分形几何,通过试件破坏时裂缝的分形维数验证骨料形状对混凝土强度的增强效果。试验结果表明:当水灰比为0.7时裹浆强化的骨料性能最佳,混凝土28 d抗压强度较未强化试件提升了11.08%;复合强化的三种方法(水玻璃浸泡、内掺硅灰、加压浸泡)均可进一步强化骨料,混凝土28 d抗压强度较未强化试件分别提升了25.76%、22.44%和25.21%。骨料的形状参数和混凝土破坏时裂缝的分形维数可以定量反映骨料强化对混凝土强度的提升。 展开更多
关键词 混凝土 破坏形态 自燃煤矸石 骨料强化 形状参数 分形维数
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具有分形级配的多分散颗粒体堆积特性研究 被引量：1
5
作者 李瑞欣 鲁杰 关鹏 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第2期88-92,共5页
混凝土骨料或公路工程基层碎石常采用Fuller或Thompson分布作为设计级配,具有分形特性的多分散颗粒堆积体容易形成相对较大的堆积密度,作为理想的设计级配,其作用机理尚没有详细地解释。采用颗粒离散元仿真技术获取了多种具有分形级配... 混凝土骨料或公路工程基层碎石常采用Fuller或Thompson分布作为设计级配,具有分形特性的多分散颗粒堆积体容易形成相对较大的堆积密度,作为理想的设计级配,其作用机理尚没有详细地解释。采用颗粒离散元仿真技术获取了多种具有分形级配的颗粒体在各向同性压缩条件下的堆积密度,颗粒体由光滑(无摩擦)的球形颗粒构成,分形级配曲线的形状由粒径区间和分形维数指标控制。在此基础上,研究了分形级配指标与堆积密度和配位数等宏细观指标的相关性,得出分形维数及粒径区间对堆积密度有重要影响。当级配粒径区间较大时,最大的堆积密度对应的分形维数为2.5左右,与工程中常采用的Fuller和Thompson级配十分一致。通过对堆积体细观颗粒层面的配位数及局部堆积密度的研究得出,分形维数为2.5左右时,试样局部排序和接触分布得到优化。研究结果可为进一步优化混凝土、土石坝或路基等碎石填料的级配设计提供理论指导。 展开更多
关键词 分形维数 颗粒级配 离散元 颗粒材料
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煤矸石骨料分形维度与物相组分变化
6
作者 王勋龙 许泽胜 +5 位作者 焦小淼 王旭凡 仝江锦 王世奇 舒新前 李军 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期162-167,共6页
煤矸石骨料的分形特征是影响其力学性能的重要因素。基于图像采集与处理技术对不同粒级煤矸石骨料的分形特征进行定量分析,并结合工业分析和XRD分析研究了煤矸石骨料物相组成的分形特征。结果表明,不同粒级0.30~<0.60、0.60~<1.18... 煤矸石骨料的分形特征是影响其力学性能的重要因素。基于图像采集与处理技术对不同粒级煤矸石骨料的分形特征进行定量分析,并结合工业分析和XRD分析研究了煤矸石骨料物相组成的分形特征。结果表明,不同粒级0.30~<0.60、0.60~<1.18、1.18~<2.36、2.36~<4.75、4.75~9.00 mm煤矸石骨料分形维数为1.0854(R^(2)=0.9859)、1.0804(R^(2)=0.9627)、1.0654(R^(2)=0.9673)、1.0234(R^(2)=0.9795)、0.9738(R^(2)=0.9426)。工业分析和XRD检测结果表明:随煤矸石骨料粒径增大,分形维数、高位发热量减小,同时固定碳、高岭石含量逐渐减少,但石英含量逐渐增加。说明煤矸石在破碎过程中石英向粗粒级富集,碳和黏土组分向细粒级富集。高岭石、固定碳含量与煤矸石骨料分形维数的相关系数分别为0.947和0.910,均与煤矸石骨料分形维数有显著正相关关系。基于相关系数法将煤矸石骨料形状分形维数与组分含量建立联系,为煤矸石骨料形状及组分含量联合分析评价煤矸石骨料品质提供了一种新的方法,并为煤矸石资源化利用提供依据。 展开更多
关键词 煤矸石骨料 物相组成 分形理论 相关分析
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茶树边坡抗冲性能影响因素分析
7
作者 丁琅 郝勇 +2 位作者 邵严 刘春艳 刘俊麟 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期107-114,共8页
为研究茶树种植对边坡抗冲性能的作用并探究影响茶树边坡抗冲性能的因素,以远安县某茶场地域环境为对象设计边坡模型,进行冲刷试验、水稳性团聚体分布测定和根系分形扫描。结果显示:1)径流率先增大到峰值再波动并趋于稳定,最大径流率表... 为研究茶树种植对边坡抗冲性能的作用并探究影响茶树边坡抗冲性能的因素,以远安县某茶场地域环境为对象设计边坡模型,进行冲刷试验、水稳性团聚体分布测定和根系分形扫描。结果显示:1)径流率先增大到峰值再波动并趋于稳定,最大径流率表现为茶树边坡(1.224)<原生植被边坡(1.280)<素土边坡(1.398);2)茶树边坡抗冲系数比原生植被边坡和素土边坡分别提升12.8%和53.2%;3)边坡土壤水稳性团聚体含量表现为茶树边坡>原生植被边坡>素土边坡;4)茶树发育情况整体优于原生植被,具体表现在覆盖度(茶树95%>原生植被87%)和分形维数2方面。经分析,茶树种植有利于提升边坡抗冲性能,抗冲性能受植被覆盖度、根系发育情况、水稳性团聚体含量、冲刷时间和冲刷深度的影响。 展开更多
关键词 茶树边坡 抗冲性能 水稳性团聚体 根系分形维数
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路用集料形貌特征参数分析与性能评价 被引量：1
8
作者 王永亮 易江涛 刘悦 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第3期1143-1152,共10页
沥青路面的长期抗滑性能取决于集料的抗磨光/耗性能,准确快速计算集料的形貌特征十分重要。本文引入一种新型高抗滑路用集料——88#煅烧铝矾土,采用Image-Pro-Plus 6.0(IPP)、IBM SPSS Statistics 26.0(SPSS)等数字图像处理软件对集料... 沥青路面的长期抗滑性能取决于集料的抗磨光/耗性能,准确快速计算集料的形貌特征十分重要。本文引入一种新型高抗滑路用集料——88#煅烧铝矾土,采用Image-Pro-Plus 6.0(IPP)、IBM SPSS Statistics 26.0(SPSS)等数字图像处理软件对集料形貌特征进行分析评价。同时对不同磨光次数下集料形貌特征参数的变化进行灰熵关联分析,得到各集料形貌特征参数与其磨光值(PSV)的灰熵关联度。结果表明,采用IPP软件能够准确获得各集料的形貌特征参数,并且,相较于传统路用集料,88#煅烧铝矾土具有更加丰富的棱角特性及较高的粗糙度。通过灰熵关联分析得到,分形维数与PSV之间的相关性最显著。 展开更多
关键词 道路工程 路用集料 煅烧铝矾土 Image-Pro-Plus 6.0 形貌特征参数 分形维数 灰熵关联度
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PAM对黄土高原主要土壤类型水稳性团聚体的改良效果及机理研究 被引量：62
9
作者 曹丽花 赵世伟 +3 位作者 梁向锋 刘合满 杨永辉 赵勇钢 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期45-49,共5页
通过室内土柱培养,研究PAM对黑垆土、黄绵土、风沙土水稳性团聚体的改良效果,并探讨其作用机理和合理的施用浓度。结果表明,在浓度为0.05%～0.4%,PAM均可促进3种土壤>0.25 mm水稳性团聚体的形成,并有效降低3种土壤团聚体分形维数,改... 通过室内土柱培养,研究PAM对黑垆土、黄绵土、风沙土水稳性团聚体的改良效果,并探讨其作用机理和合理的施用浓度。结果表明,在浓度为0.05%～0.4%,PAM均可促进3种土壤>0.25 mm水稳性团聚体的形成,并有效降低3种土壤团聚体分形维数,改善土壤结构;方差分析表明,PAM改良3种土壤结构的机理是一致的,将<1 mm的水稳性团聚体聚合为更大粒径的水稳性团聚体,使>1 mm的水稳性团聚体含量增加。PAM改良黑垆土、黄绵土和风沙土土壤水稳性团聚体达到显著水平时的浓度也不相同,其适宜浓度分别为0.2%～0.4%,0.05%,0.05%。3种土壤的黏粒含量和有机质含量的差异,可能是影响PAM对不同土壤的水稳性团聚体的改良效果差异的主要原因。 展开更多
关键词 PAM 水稳性团聚体 分形维数
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种植年限对果园土壤团聚体分布与稳定性的影响 被引量：87
10
作者 刘文利 吴景贵 +2 位作者 傅民杰 梁运江 赵欣宇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期129-135,共7页
用干筛法和湿筛法研究了延边地区典型地域不同种植年限果园土壤团聚体的分布特征及其稳定性。结果表明：果园土壤〉10mm大团聚体含量和0．25～10mm团聚体含量均随着种植年限显著增加，年增长分别为1．28％，0．078％；种植60年时0．25～... 用干筛法和湿筛法研究了延边地区典型地域不同种植年限果园土壤团聚体的分布特征及其稳定性。结果表明：果园土壤〉10mm大团聚体含量和0．25～10mm团聚体含量均随着种植年限显著增加，年增长分别为1．28％，0．078％；种植60年时0．25～10mm粒级体所占比例由荒地的80．92％增加到88．10％，分形维数随种植年限延长而减小，而明显小于荒地土壤，减小幅度为7．73％。土壤平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）呈现逐年增大，年增长分别为0．76％，1．10％。〉0．25mm水稳性团聚体含量随着种植年限逐年增加，种植60年时，较荒地增加44．31％，年均增长0．74％；水稳性团聚体的分形维数逐年减小趋势，种植60年时较荒地下降4．65％；水稳性MWD与GMD均明显大于荒地，且随着种植年限的增加而逐年增大，GMD在种植60年时较荒地增加63．71％；可蚀性K值随着种植年限延长逐年减小，种植60年时较荒地减小25．05％。果园土壤〉5mm，〉1mm，〉0．5mm，〉0．25mm粒级的团聚体破坏率均大于荒地；〉0．25mm团聚体破坏率逐年减小，种植60年时的团聚体破坏率较荒地减小36．55％，果园土壤容重随着种植年限的延长逐年减小，种植60年时较荒地下降14．29％。果园土壤结构随种植年限增加日趋稳定，增强了抗侵蚀能力。 展开更多
关键词 果园土壤 土壤团聚体 水稳性团聚体 分形维数 种植年限
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黏性土在不同温度下干缩裂缝的发展规律及形态学定量分析 被引量：87
11
作者 唐朝生 施斌 +2 位作者 刘春 王宝军 高玮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期743-749,共7页
通过试验,研究了黏性土干缩裂缝的发生和发展与温度之间的关系,运用计算机图像处理和编程技术,对不同温度下形成的黏性土干缩裂缝的表面结构特征进行了描述和定量分析。结果表明:土样裂缝的发生和发展过程基本上分三个阶段,在裂缝出现时... 通过试验,研究了黏性土干缩裂缝的发生和发展与温度之间的关系,运用计算机图像处理和编程技术,对不同温度下形成的黏性土干缩裂缝的表面结构特征进行了描述和定量分析。结果表明:土样裂缝的发生和发展过程基本上分三个阶段,在裂缝出现时,土样失水率有上升趋势;温度对黏性土表面裂缝节点个数、裂缝长度、裂缝条数、块区个数、块区的最可几面积、裂缝率和裂隙网络的分维数等参数有重要影响;块区面积分布函数的峰值随温度的升高而减小。 展开更多
关键词 黏性土 裂缝 结构 图片处理 分形维数 块区面积
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丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及分形特征 被引量：68
12
作者 姜敏 刘毅 +4 位作者 刘闯 李志国 顾炽明 谢娟 陈防 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期265-270,共6页
为分析南水北调（中线）丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及其分形特征,揭示人类活动对土壤结构的影响,以库区内不同土地利用方式（水田、旱地、果园、人工林地、自然林地）土壤为研究对象,经干筛和湿筛法测定团聚体组成,以... 为分析南水北调（中线）丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及其分形特征,揭示人类活动对土壤结构的影响,以库区内不同土地利用方式（水田、旱地、果园、人工林地、自然林地）土壤为研究对象,经干筛和湿筛法测定团聚体组成,以土壤团聚体稳定性指标（大团聚体含量（R〉0.25）和团聚体破坏率（PAD））、土壤团聚体直径指标（平均质量直径（MWD）和几何均重直径（GMD））以及分形维数（D）作为评价指标,对比分析丹江口库区不同土地利用方式下土壤团聚体组成及其稳定性。结果表明,对土壤团聚体组成的测定,湿筛法相对干筛法重现性更好,能更真实反映土壤团聚体组成及其稳定性。各土地利用方式总体上表现为林地（人工林和自然林）土壤稳定性和抗蚀性更好,其MWD和GMD值相对较高,D值相对较低;相反,旱作农地（果园和旱地）土壤团聚结构及其稳定性较弱,其MWD和GMD值相对较低,D值相对较高。说明各团聚体稳定性指标均能从不同角度反映不同土地利用方式对土壤团聚体稳定性的影响。相关性分析表明,土壤团聚体MWD、GMD值和D值与各粒径团聚体含量呈明显线性关系,在土壤团聚化过程中,土壤团聚体从微团聚体（〈0.25 mm）—中等团聚体（0.25~5 mm）—大团聚体（〉5 mm）的转化中,0.25,1,5mm粒级是较为关键的临界点。 展开更多
关键词 土壤团聚体 团聚体稳定性 团聚体直径 分形维数
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植被恢复对黄土区煤矿排土场土壤团聚体特征的影响 被引量：47
13
作者 唐骏 党廷辉 +3 位作者 薛江 文月荣 徐娜 吴得峰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第16期5067-5077,共11页
目前关于植被恢复对排土场土壤团聚性的影响还不清楚,以植被恢复下黄土区露天煤矿排土场为研究对象,采用湿筛法测定了排土场土壤水稳性团聚体组成,研究了植被恢复类型(草地、灌木)和排土场地形(平台、边坡)对土壤团聚体特征的影响。结... 目前关于植被恢复对排土场土壤团聚性的影响还不清楚,以植被恢复下黄土区露天煤矿排土场为研究对象,采用湿筛法测定了排土场土壤水稳性团聚体组成,研究了植被恢复类型(草地、灌木)和排土场地形(平台、边坡)对土壤团聚体特征的影响。结果表明:植被恢复促进了排土场水稳性团聚体的形成,平台0—20 cm土层水稳性大团聚体数量(R_(0.25))、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别达到31.1%,0.70 mm和0.26 mm,边坡分别达到13.3%,0.37 mm和0.17 mm,均显著高于裸地,分形维数(D)在平台和边坡分别为2.91和2.96,均显著低于裸地;平台土壤团聚性要好于边坡,草地对于平台土壤团聚结构改良效果较好,而灌木对于边坡改良效果较好;排土场土壤有机碳和粘粒含量均与土壤团聚体指标有显著相关性。植被恢复提高了排土场土壤团聚性,植被恢复类型和地形对排土场土壤团聚体特征有显著影响。 展开更多
关键词 植被恢复 排土场 土壤团聚体 分形维数
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渭北旱塬区秸秆覆盖还田对土壤团聚体特征的影响 被引量：35
14
作者 李涵 张鹏 +4 位作者 贾志宽 孙红霞 韩丽娜 杨保平 聂俊峰 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2012年第2期27-33,共7页
为了研究不同秸秆覆盖还田量对半湿润易旱区土壤团聚体分布状况和稳定性特征的影响,在渭北旱塬设置三种覆盖还田量（SM1：13 500 kg/hm2、SM2：9 000 kg/hm2、SM3：4 500 kg/hm2）,以不覆盖为对照进行定位试验,研究了秸秆覆盖还田对土... 为了研究不同秸秆覆盖还田量对半湿润易旱区土壤团聚体分布状况和稳定性特征的影响,在渭北旱塬设置三种覆盖还田量（SM1：13 500 kg/hm2、SM2：9 000 kg/hm2、SM3：4 500 kg/hm2）,以不覆盖为对照进行定位试验,研究了秸秆覆盖还田对土壤容重、土壤有机碳、土壤团聚体数量、大小及分形维数的影响。结果表明,秸秆覆盖还田后,土壤容重随秸秆覆盖还田量的增加而减小,0~20 cm土层土壤容重较对照降低了2.00%~5.28%（P〉0.05）;土壤总有机碳含量随着土层深度的增加而递减,在0~20 cm土层,土壤总有机碳含量较对照显著提高10.82%~23.93%。10~30 cm土层,SM2处理下〉0.25mm机械稳定性团聚体含量、平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）均高于SM1、SM3,各处理间差异不显著;在0~40 cm土层,各处理〉0.25 mm土壤水稳性团聚体、MWD和GMD较CK均有不同程度提高,但差异不显著。各处理均可提高0~30 cm土层土壤团聚体稳定性,其中SM2团聚体分形维数D最小,其次为SM1、SM3。可见,秸秆覆盖还田可促进土壤团聚体的形成,提高团聚体的稳定性,以SM2覆盖还田的效果最佳。 展开更多
关键词 秸秆覆盖还田 土壤团聚体 平均重量直径 几何平均直径 分形维数
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不同土地利用方式土壤团聚体组成及几种团聚体稳定性指标的比较 被引量：149
15
作者 祁迎春 王益权 +2 位作者 刘军 于雄胜 周彩景 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期340-347,共8页
为分析比较不同土地利用方式以及种植年限土壤团聚体质量,获得较灵敏的团聚体状况指标与研究方法,揭示人为活动对土壤质量的作用与影响,以关中地区不同种植年限的菜园土壤和果园土壤为研究对象,经干筛法测定团聚体的组成状况后分别用平... 为分析比较不同土地利用方式以及种植年限土壤团聚体质量,获得较灵敏的团聚体状况指标与研究方法,揭示人为活动对土壤质量的作用与影响,以关中地区不同种植年限的菜园土壤和果园土壤为研究对象,经干筛法测定团聚体的组成状况后分别用平均质量直径(MWD)、几何均重直径(GMD)、分形维数D以及矩法参数为指标,分析菜园土壤和果园土壤在系列时间的振动筛分过程中团聚体组成变异特征,结果表明:用MWD和GMD作为团聚状况指标,只有在适宜的振动筛分时间范围内才能基本反映各种性状土壤的团聚水平差异;用分形维数作为指标,表征各类土壤的团聚水平的可信性值得商榷;用矩法的理论和其中的偏倚系数Cs能够较为灵敏地表征各类土壤的团聚水平。同时,研究发现菜园土壤和果园土壤的团聚化水平均有随着种植年限的增加有先提高后降低的趋势。研究得出了矩法的偏倚系数能够更清楚地区分各土壤之间的团聚水平,为评价土壤团聚水平提供更为灵敏的指标。 展开更多
关键词 土壤 团聚体 分形维数 几何均重直径(GMD) 平均质量直径(MWD) 偏倚系数
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重庆四面山不同林地土壤团聚体特征 被引量：26
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作者 吕文星 张洪江 +4 位作者 王伟 杜士才 吴煜禾 何萍 肖莉 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期192-197,202,共7页
通过对重庆四面山毛竹林、柳杉林、槲栎林和川柯林4种不同林地土壤团聚体的测定,运用分形理论对研究林地土壤的团聚体分形维数进行分析,结果表明4种林地土壤水稳性团聚体的分形维数（湿筛）均在2.670~2.882之间,其中川柯林地0-20 cm土... 通过对重庆四面山毛竹林、柳杉林、槲栎林和川柯林4种不同林地土壤团聚体的测定,运用分形理论对研究林地土壤的团聚体分形维数进行分析,结果表明4种林地土壤水稳性团聚体的分形维数（湿筛）均在2.670~2.882之间,其中川柯林地0-20 cm土壤层的分形维数最小,毛竹林土壤40-60 cm层分形维数最大;土壤团聚体的分形维数（干筛）均在2.514~2.683之间,且槲栎林土壤40-60 cm层的分形维数最小,毛竹林土壤40-60cm层分形维数最大。通过建立团聚体和水稳性团聚体之间的转移矩阵,用不同径级的保存机率计算出团聚体的稳定性指数,结果表明3~1 mm,1~0.5 mm粒径级土壤团聚体的保存机率较大,不易遭到破坏;〉10 mm,0.5~0.25 mm粒径级团聚体的保存机率较小,容易遭到破坏。通过计算4种林地土壤不同深度团聚体稳定性指数平均值发现,川柯林土壤的稳定性指数最高（3.26）,其次为槲栎林土壤（3.03）、柳杉林土壤（2.71）和毛竹林土壤（2.69）,说明川柯和槲栎两种阔叶林有利于土壤团聚体的稳定。 展开更多
关键词 四面山 土壤团聚体 分形维数 团聚体稳定性指数
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基于分形理论的堆石料级配设计方法 被引量：49
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作者 朱晟 邓石德 +1 位作者 宁志远 王京 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1151-1155,共5页
根据分形理论,推导了堆石料级配的分形分布公式。利用6座心墙坝和5座200 m级面板坝工程的现场级配检测资料进行验证,相关系数基本在0.95以上,吻合较好;相对于不均匀系数Cu和曲率系数C_c指标,粒度分形维数可以更客观地反映堆石料填筑级... 根据分形理论,推导了堆石料级配的分形分布公式。利用6座心墙坝和5座200 m级面板坝工程的现场级配检测资料进行验证,相关系数基本在0.95以上,吻合较好;相对于不均匀系数Cu和曲率系数C_c指标,粒度分形维数可以更客观地反映堆石料填筑级配平均特性;对英安岩、凝灰岩和混合岩等不同母岩特性的缩尺堆石料进行了室内干密度试验研究,同时结合水布垭等4座大坝原级配堆石料的检测资料,研究了级配(粒度分形维数)与压实干密度的关系,认为级配是影响堆石料压实性能的主要因素;利用粗粒土级配的Cu,C_c与分形维数的关系,首次提出了堆石料、过渡料等大粒径筑坝材料的良好级配范围,其粒度分形维数在2.22~2.63之间。研究结论可为堆石料的级配设计与优化提供依据。 展开更多
关键词 堆石坝 级配 粒度分形维数 干密度
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粗粒土级配及颗粒破碎分形特性 被引量：28
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作者 陈镠芬 高庄平 +1 位作者 朱俊高 殷建华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3446-3453,共8页
验证颗粒质量-粒径分布分形模型用于表示粗粒土级配的适用性,研究粗粒土在不同缩尺粒径的情况下,采用不同缩尺方法缩尺后土体分形维数的变化规律;基于分形维数建立缩尺级配与原始级配之间的联系,分析不同母岩材料、级配和颗粒形状粗粒... 验证颗粒质量-粒径分布分形模型用于表示粗粒土级配的适用性,研究粗粒土在不同缩尺粒径的情况下,采用不同缩尺方法缩尺后土体分形维数的变化规律;基于分形维数建立缩尺级配与原始级配之间的联系,分析不同母岩材料、级配和颗粒形状粗粒土三轴试验资料,推算粗粒土的相对破碎率,并探讨分形维数与相对破碎率的关系。研究结果表明:分形维数能定量描述粗粒土的原始级配和缩尺级配,不同缩尺方法得到的粒度分形曲线形态有较大差别,与原始级配的粒度分形曲线有不同程度的偏离,缩尺粒径越小偏离程度越大。在所研究的4种缩尺方法中,分形维数与缩尺粒径的对数呈较好的线性关系;围压越大,破碎分形维数和相对破碎率越大,试验前粗粒土的分形维数越大,剪切试验后相对颗粒破碎率越小。不同母岩、级配和颗粒形状的破碎分形维数与相对破碎率呈幂函数关系,通过分形维数和拟合参数可估算不同围压下的相对破碎率。 展开更多
关键词 粗粒土 级配 颗粒破碎 分形维数 相对破碎率
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长期施肥对小麦-玉米轮作土壤微团聚体组成和分形特征的影响 被引量：39
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作者 龚伟 颜晓元 +1 位作者 蔡祖聪 王景燕 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1141-1148,共8页
通过对华北平原小麦-玉米轮作农田生态系统18 a田间施肥试验,研究了长期不同施肥处理对耕层(0～20 cm)土壤微团聚体组成及分形维数(D)的影响,并探讨了特征微团聚体组成比例(PCM,<20μm/(250～20)μm)、微团聚体测定中<20μm与2000... 通过对华北平原小麦-玉米轮作农田生态系统18 a田间施肥试验,研究了长期不同施肥处理对耕层(0～20 cm)土壤微团聚体组成及分形维数(D)的影响,并探讨了特征微团聚体组成比例(PCM,<20μm/(250～20)μm)、微团聚体测定中<20μm与2000～20μm粒级含量的比值(RMD,<20μm/(2000～20)μm)和D与土壤肥力之间的关系。施肥处理包括化肥NPK不同组合(NPK、NP、NK、PK),全部施用有机肥(OM),1/2有机肥+化肥NPK(1/2OMN)及不施肥(CK)共7个处理。各施肥处理均能降低土壤PCM、RMD和D,提高土壤有效养分含量和酶活性。各处理土壤PCM、RMD和D均为OM处理最低,且有机肥与化肥NPK配施低于单施化肥各处理,而化肥处理中NPK均衡施用的降低效果最好。土壤PCM、RMD和D与作物产量、有机质和碱解氮含量及酶活性之间相关性较好,且PCM、RMD和D三者两两之间也具有较好的相关性。说明施用有机肥、有机肥与化肥NPK配施及化肥NPK均衡施用是改善微团聚体组成、降低PCM、RMD和D及提高土壤保肥和供肥能力的关键;PCM、RMD和D均可作为评价长期施肥作物系统土壤肥力的综合性定量指标。 展开更多
关键词 长期施肥 微团聚体组成 特征微团聚体 分形维数 土壤肥力
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混凝土细骨料级配的分形特征研究 被引量：46
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作者 夏春 刘浩吾 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期186-189,共4页
利用分形几何学原理对混凝土骨料级配进行研究 ,发现混凝土组成材料具有许多明显的分形现象 ,因此认为分形可以成为对混凝土研究的一种有效的新的方法。建立了骨料级配与分维值D的关系 ,以及分形体积V、分形孔隙率P与分维值D的关系。
关键词 混凝土 细骨料 分形几何学 分维 骨料级配 分形体积 分形孔隙率 分形特征
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