弹塑性三维各向异性分形表面的接触分析 被引量：19

1

作者 田红亮 赵春华 +1 位作者 朱大林 秦红玲 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第1期69-73,共5页

Weierstrass-Mandelbrot函数能模拟加权、随机重叠的隆起部状表面,该函数是更起作用通用的单变量标量.给出三维各向异性分形表面高度函数的推导过程,分析三维各向异性分形表面特征.将分形维数推广到三维的一般情况,给出弹性、完全塑性... Weierstrass-Mandelbrot函数能模拟加权、随机重叠的隆起部状表面,该函数是更起作用通用的单变量标量.给出三维各向异性分形表面高度函数的推导过程,分析三维各向异性分形表面特征.将分形维数推广到三维的一般情况,给出弹性、完全塑性接触时单峰的实际接触面积与单峰的横截面积之间的不同关系.理论分析易适用于解释各向异性分形表面与不同材料行为. 展开更多

关键词 三维各向异性分形表面 弹塑性 接触分析 单变量标量WM函数

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各向异性胶体基底表面的分形凝聚体 被引量：4

2

作者 钱昌吉 高国良 +2 位作者 余作喜 李洪 叶高翔 《真空科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期107-111,共5页

对各向异性胶体基底表面的分枝状金原子凝聚体的生长机制进行了研究。沉积在无规杂质区域的熔融玻璃表面的金原子先形成网状结构的薄膜 ,然后逐渐演变成分枝状凝聚体。根据这一实验结果 ,建立了各向异性的团簇 团簇凝聚模型 ,对此类胶... 对各向异性胶体基底表面的分枝状金原子凝聚体的生长机制进行了研究。沉积在无规杂质区域的熔融玻璃表面的金原子先形成网状结构的薄膜 ,然后逐渐演变成分枝状凝聚体。根据这一实验结果 ,建立了各向异性的团簇 团簇凝聚模型 ,对此类胶体基底表面的金原子分枝状凝聚体的生长全过程进行了计算机模拟 ,研究了杂质区域对凝聚体各种参数的影响 。 展开更多

关键词 各向异性胶体基底 表面 分形凝聚体 薄膜生长 MONTE CARLO方法 模拟 结构 熔融玻璃 金原子

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各向异性分形表面建模研究 被引量：4

3

作者 周超 黄健萌 高诚辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1019-1023,1061,共6页

为在计算机中对零件表面几何形貌的各向异性性质进行建模,进行了基于功率谱的各向异性分形表面建模研究。基于二维离散傅里叶变换的投影性质和旋转性质,实现了能在指定的单个或多个方向合成具有特定分形参数的各向异性分形表面的建模算... 为在计算机中对零件表面几何形貌的各向异性性质进行建模,进行了基于功率谱的各向异性分形表面建模研究。基于二维离散傅里叶变换的投影性质和旋转性质,实现了能在指定的单个或多个方向合成具有特定分形参数的各向异性分形表面的建模算法,并进一步讨论了合成表面的几何形貌与分形参数以及功率谱图的关系。研究结果表明,基于表面功率谱,可以精确、直观、方便地进行各类各向异性分形表面的建模。 展开更多

关键词 分形表面 各向异性 功率谱 离散傅里叶变换

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基于卷积神经网络的三维表面分形维数识别 被引量：1

4

作者 汪刘群 雷声 王子杰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期108-116,共9页

分形维数作为机械加工表面形貌的重要参数,可用于接触表面的摩擦特性分析。然而,现有的分形维数计算方法大多需要选择多组尺度计算相应的测度,这不仅影响分形维数的计算速度和精度,也增加了计算的复杂度。针对机加工表面的三维分形维数... 分形维数作为机械加工表面形貌的重要参数,可用于接触表面的摩擦特性分析。然而,现有的分形维数计算方法大多需要选择多组尺度计算相应的测度,这不仅影响分形维数的计算速度和精度,也增加了计算的复杂度。针对机加工表面的三维分形维数测量问题,提出一种基于卷积神经网络的分形维数的识别方法。采用Weierstrass-Mandelbrot分形函数构建一个包含不同分形维数的三维粗糙表面数据集,利用单因素实验法分析网络参数(网络深度、滤波器大小、滤波器数量)对三维分形维数识别精度的影响,以找到最优的神经网络参数组合。通过与差分盒维数法、三角棱镜表面积法和分形布朗运动法3种方法进行对比,验证卷积神经网络法识别三维分形维数的有效性。实验结果表明:基于卷积神经网络方法计算的分形维数平均绝对百分比误差可控制在1.5%以下;该方法在分形维数全动态范围内都表现出较小的误差,可用于计算三维表面轮廓分形维数。 展开更多

关键词 分形维数 卷积神经网络 三维W-M函数 深度学习 接触表面

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各向异性自相关长度对三维计算机模拟表面参数的影响 被引量：4

5

作者 惠玉祥 王悦昶 刘莹 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期246-251,共6页

目的研究计算机模拟过程中不同自相关长度对重构后表面表征参数的影响。方法采用新FFT方法,保持特定参数(高度均方根、偏态、峰值)不变,对不同自相关长度(3、10、30、100)在两个方向上的不同组合,进行了共16次三维粗糙表面形貌计算机模... 目的研究计算机模拟过程中不同自相关长度对重构后表面表征参数的影响。方法采用新FFT方法,保持特定参数(高度均方根、偏态、峰值)不变,对不同自相关长度(3、10、30、100)在两个方向上的不同组合,进行了共16次三维粗糙表面形貌计算机模拟实验,并从不同方向自相关长度组合的角度,对与形貌特征关联度较高的参数影响进行了分析。结果算数平均峰曲率、峰密度、均方根斜率总体上和两个方向上的自相关长度呈负相关,而最快下降自相关长度与两个方向上的自相关长度呈正相关,纹理高宽比与两个方向的自相关长度是否接近有关,其中峰密度、最快下降自相关长度都对不同自相关长度中的较小自相关长度比较敏感,而对较大自相关长度的变化反应较小,算数平均峰曲率、均方根斜率则表现出相同的较高敏感性。结论表面表征参数中的高度分布参数和自相关长度没有关系,而结构比例方面的参数和自相关长度关联显著。 展开更多

关键词 各向异性 自相关长度 表征参数 计算机模拟 三维粗糙表面

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岩石断裂面的各向异性分形和多重分形研究 被引量：26

6

作者 王金安 谢和平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期16-21,共6页

针对表面结构的分形各向异性和奇异性特征，对岩石断裂表面的多重分形性质进行了研究。提出了一种新的分形测量方法———投影覆盖法，直接测量断裂表面的多重分形维数Ｄ∈［２，３），并引入粗糙性概率度量表面不规则性。研究表明，断... 针对表面结构的分形各向异性和奇异性特征，对岩石断裂表面的多重分形性质进行了研究。提出了一种新的分形测量方法———投影覆盖法，直接测量断裂表面的多重分形维数Ｄ∈［２，３），并引入粗糙性概率度量表面不规则性。研究表明，断裂表面的多重分形谱可提供有关断裂机制的更丰富的信息，不同载荷条件和断裂模式下形成的岩石断裂面具有明显不同的多重分形谱函数特征。 展开更多

关键词 断裂表面 各向异性 分形维数 多重分形 岩石

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基于三维的摩擦表面分形维数计算方法 被引量：4

7

作者 孙昂 朱新河 徐久军 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期13-16,共4页

利用二维表面形貌计算分形维数具有随意性和不确定性。采用分形布朗法、原始盒维数法、改进差分盒维数法和小波变换法计算标准三维曲面的分形维数值,并与标准值进行比较,得到误差较小的三维表面分形维数计算方法。计算结果表明:盒维数... 利用二维表面形貌计算分形维数具有随意性和不确定性。采用分形布朗法、原始盒维数法、改进差分盒维数法和小波变换法计算标准三维曲面的分形维数值,并与标准值进行比较,得到误差较小的三维表面分形维数计算方法。计算结果表明:盒维数法计算结果误差最大,受采样点数量的限制,选择的尺度不能太大,只有在小尺度时,才具有较好的直线性;小波变换法误差较小,但计算复杂,且使用的滤波器不同结果也不同,因此选择合适的滤波器非常重要;分形布朗法直线性较好,误差也较小,误差基本在3%以内,是计算三维摩擦表面分形维数的合适方法。 展开更多

关键词 三维表面 分形维数 分形布朗法 盒维数法 小波变换法

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各向异性表面生成算法及其应用 被引量：3

8

作者 黄祥 王清辉 +1 位作者 李伟晨 李静蓉 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1-6,共6页

大量机械加工表面存在各向异性特征,而现有分形算法生成的复杂表面大多是各向同性的.为此,在现有分形各向异性表面建模方法的基础上,对采用频域伸缩法生成的各向异性分形表面的形貌特征进行了分析,通过在频域中引入角度参量的方法对算... 大量机械加工表面存在各向异性特征,而现有分形算法生成的复杂表面大多是各向同性的.为此,在现有分形各向异性表面建模方法的基础上,对采用频域伸缩法生成的各向异性分形表面的形貌特征进行了分析,通过在频域中引入角度参量的方法对算法进行改进,使生成的表面纹理方向可控.实验证明:通过该方法获取的表面形貌具有明显的各向异性特征;伸缩比可以控制表面轮廓分形维数的变化;通过控制表面轮廓的频率分量可以对表面进行滤波,在此基础上可对表面进行多尺度分析观察.文中最后结合微犁切沟槽表面形貌具有各向异性特征的特点,采用Talysurf CLI 1000表面轮廓仪测量微沟槽工件形貌,并分析其表面分形特征,在此基础上对AutoCAD软件进行二次开发并得到了微沟槽几何模型. 展开更多

关键词 表面形貌 分形 各向异性 频域伸缩法 多尺度

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基于小波变换的三维粗糙表面分形维数计算方法 被引量：7

9

作者 安琪 索双富 +1 位作者 林福严 时剑文 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期88-92,共5页

基于小波变换提出一种三维粗糙表面分形维数的计算方法。该方法采用小波变换对三维表面形貌数据进行多尺度分解,通过对不同分解尺度下小波系数平方的均值进行函数拟合,继而得到粗糙表面的三维分形维数。为验证提出的方法的正确性与准确... 基于小波变换提出一种三维粗糙表面分形维数的计算方法。该方法采用小波变换对三维表面形貌数据进行多尺度分解,通过对不同分解尺度下小波系数平方的均值进行函数拟合,继而得到粗糙表面的三维分形维数。为验证提出的方法的正确性与准确性,采用已知参数构建三维分形表面,对不同方法下分形维数的计算结果进行对比分析。对比结果显示,相比原始盒维数法与差分盒维数法,采用提出的小波变换法计算得到的分形维数误差更小。特别是在小波变换过程中选用sym4小波基函数时,分形维数的计算误差最小,误差能够控制在2%以内。将提出的方法应用于磨削表面分形维数的计算,得到了不同粗糙度下磨削表面的分形维数,进而验证了该方法的实用性。提出的方法能够更加精确地计算三维粗糙表面的分形维数,为粗糙表面分形接触模型的构建提供了参数基础。 展开更多

关键词 三维粗糙表面 分形维数 小波变换 三维W-M函数

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三维表面粗糙度的均一性研究 被引量：7

10

作者 李成贵 张国雄 袁长良 《计量学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期32-36,共5页

基于分形几何理论，通过分析各种机加工表面的轮廓谱矩和表面谱矩的关系，给出了三维表面形貌的均一性定义和定量评价方法。实验表明：精车和平磨工件的高度、斜率均一性较好，而镗和铣加工表面高度、斜率的均一性都比较差；刨加工表面... 基于分形几何理论，通过分析各种机加工表面的轮廓谱矩和表面谱矩的关系，给出了三维表面形貌的均一性定义和定量评价方法。实验表明：精车和平磨工件的高度、斜率均一性较好，而镗和铣加工表面高度、斜率的均一性都比较差；刨加工表面的高度均一性较好，但斜率均一性较差。 展开更多

关键词 表面粗糙度 表面形貌 分形几何 均一性 三维

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KDP晶体单点金刚石车削表面形貌分形分析 被引量：5

11

作者 庞启龙 陈明君 +1 位作者 王景贺 程凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1487-1491,共5页

分别使用2维和3维分形方法对单点金刚石车削加工的KDP晶体表面形貌进行了分析,并对表面的3维分形维数和3维粗糙度表征参数进行了比较,分析了二者对表面形貌表征的差异。使用2维轮廓分形方法计算了KDP晶体表面圆周各方向上的分形维数。... 分别使用2维和3维分形方法对单点金刚石车削加工的KDP晶体表面形貌进行了分析,并对表面的3维分形维数和3维粗糙度表征参数进行了比较,分析了二者对表面形貌表征的差异。使用2维轮廓分形方法计算了KDP晶体表面圆周各方向上的分形维数。通过分析得出:3维分形维数与表面粗糙度值成反比关系;使用单点金刚石车削方法加工KDP晶体会形成各向异性特征明显的已加工表面,在一定程度上容易形成小尺度波纹;已加工表面是否具有明显的小尺度波纹特征与表面粗糙度值并无直接关系,但与其表面轮廓分形状态分布密切相关;KDP晶体表面2维功率谱密度与其分形状态具有相近的方向性特征。 展开更多

关键词 KDP晶体 各向异性 单点金刚石车削 小尺度波纹 3维分形 表面形貌

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基于分形和高斯滤波的维修件粗糙表面重构与基准提取 被引量：4

12

作者 肖强明 李培林 +1 位作者 王崴 姜志鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第11期253-255,共3页

通过维修件粗糙表面轮廓的功率谱探讨了维修件粗糙表面的分形特征,利用W_M函数建立二维和三维粗糙表面分形模型,对维修件粗糙表面轮廓进行了二维和三维重构。并采用高斯函数,对利用分形模型所重构的粗糙表面进行滤波,分别提取了维修件... 通过维修件粗糙表面轮廓的功率谱探讨了维修件粗糙表面的分形特征,利用W_M函数建立二维和三维粗糙表面分形模型,对维修件粗糙表面轮廓进行了二维和三维重构。并采用高斯函数,对利用分形模型所重构的粗糙表面进行滤波,分别提取了维修件粗糙表面分形模型的评定基准线和评定基准面。论文把分形理论和高斯滤波相结合,应用于维修件的粗糙表面的重构和评定,最后编写MATLAB程序,进行了实验仿真,为研究维修件表面微观几何形貌对结合面摩擦、密封等装配后的连接性能提供了基础。 展开更多

关键词 粗糙表面 分形 高斯滤波 三维重构 评定基准

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粗糙表面对神经胶质细胞三维立体形状的影响 被引量：4

13

作者 王萍 王仁芳 方文军 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期280-284,共5页

模拟大脑内神经元和神经胶质细胞生长的分形环境,构筑具有分形特征的粗糙表面为神经胶质细胞生长提供一个仿生环境。本研究以C6神经胶质细胞为模型,分别在具有分形结构的烷基烯酮二聚体(AKD)表面,以及不具有分形结构的光滑AKD表面和传... 模拟大脑内神经元和神经胶质细胞生长的分形环境,构筑具有分形特征的粗糙表面为神经胶质细胞生长提供一个仿生环境。本研究以C6神经胶质细胞为模型,分别在具有分形结构的烷基烯酮二聚体(AKD)表面,以及不具有分形结构的光滑AKD表面和传统的多聚赖氨酸(PLL)表面进行体外细胞培养,用相差显微镜和激光共聚焦显微镜分别观察细胞形状和细胞内微丝纤维排列,用Image J软件分析细胞的三维立体形状。结果显示,分形AKD表面诱导神经胶质细胞具有较好的三维立体形状,细胞内皮层肌动蛋白和应力纤维消失;光滑AKD表面与对照组PLL表面生长细胞的形状和细胞内微丝排列无明显差异。可见,粗糙的分形结构能够诱导C6细胞内微丝纤维重新排列,进而引起细胞具有较好的三维立体形状。 展开更多

关键词 分形表面 神经胶质细胞 仿生培养 微丝 三维立体构建

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三维表面粗糙度参数的矩表征 被引量：6

14

作者 李成贵 董申 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期168-173,共6页

以分形几何理论为基础 ,利用轮廓谱矩和表面谱矩对三维表面粗糙度评定参数进行了分形表征 ;并且从理论上提出了一些新的三维评定参数 ,如均一性、等方性等 ;最后还进行了实验验证。

关键词 表面粗糙度 三维形貌 分形几何 评定参数 分形表征 表面谱矩 轮廓谱矩

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基于形态变换的三维表面形貌方向特性研究 被引量：1

15

作者 刘小君 刘焜 +2 位作者 王伟 田杰 桂长林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第23期2138-2141,共4页

针对面向功能的三维表面形貌表征存在的问题,基于灰值形态学的基本运算构造了边缘检测形态算法,有效地提取了三维形貌的形态学边缘,实现了三维形貌的纹理方向特征的提取,获得了表征纹理方向特性的表征参数。该方法不仅适用于直线纹理,... 针对面向功能的三维表面形貌表征存在的问题,基于灰值形态学的基本运算构造了边缘检测形态算法,有效地提取了三维形貌的形态学边缘,实现了三维形貌的纹理方向特征的提取,获得了表征纹理方向特性的表征参数。该方法不仅适用于直线纹理,而且也适用于曲线纹理,为分析表征三维形貌的各向异性特征提供了一个新的方法。把它引入到粗糙表面的润滑分析中,能够更确切地揭示出各向异性表面的纹理方向特性对润滑性能的影响规律。 展开更多

关键词 三维表面形貌 各向异性 灰值形态学 边缘检测 特征提取

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三维表面粗糙度的均方根波长评定 被引量：2

16

作者 李成贵 李行善 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期190-193,共4页

基于分形几何理论 ,通过分析随机粗糙表面的轮廓谱矩和表面谱矩的特性 ,提出了具有均一性和随机性的三维表面的均方根波长评定方法 ,并给出了理论推导及计算公式 .还通过仿真模拟和对平面磨削试件的实测 ,验证了该方法的正确性 .结论表... 基于分形几何理论 ,通过分析随机粗糙表面的轮廓谱矩和表面谱矩的特性 ,提出了具有均一性和随机性的三维表面的均方根波长评定方法 ,并给出了理论推导及计算公式 .还通过仿真模拟和对平面磨削试件的实测 ,验证了该方法的正确性 .结论表明 ,对于不满足均一和随机性的表面 ,一般其加工纹理比较明显 ,可直接在垂直于加工纹理的方向上进行测量和评定 。 展开更多

关键词 三维表面 均方根波长 表面粗糙度 评价 分形维数

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三维加工表面形貌等方性评定的研究 被引量：1

17

作者 李成贵 马小丽 袁长良 《太原工业大学学报》 1996年第1期13-17,23,共6页

本文基于分形几何理论，提出了一种三维表面微观形貌的等方性（各向均匀性）评定方法，并通过实验表明，精车加工表面形貌是不等方性的。

关键词 表面形貌 分形几何 精车加工 工件 三维

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机械密封端面形貌的三维重建及其表征 被引量：3

18

作者 张浩 孙见君 +1 位作者 马晨波 涂桥安 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1287-1291,1299,共6页

为了准确方便地描述机械密封端面的三维形貌及泄漏通道,基于密封环端面断层扫描二维图像,研究开发了机械密封端面形貌三维重建程序;提出了机械密封端面形貌的表征参数,并建立了基于体素的密封端面计盒维数和孔隙率算法。研究结果表明:... 为了准确方便地描述机械密封端面的三维形貌及泄漏通道,基于密封环端面断层扫描二维图像,研究开发了机械密封端面形貌三维重建程序;提出了机械密封端面形貌的表征参数,并建立了基于体素的密封端面计盒维数和孔隙率算法。研究结果表明:基于断层图像的密封端面三维重建形貌能有效地反映密封端面的三维计盒维数和孔隙率等参数;层与层之间的面孔隙率具有一定的变化规律,在体孔隙率不变的情况下,改变各断层面孔隙率的分布,可以控制动静环密封端面间泄漏通道的形成及泄漏通道的大小;当采样层数较少时,采样层数对计算结果影响较大,在采样层数达到一定数值后,采样层数对计算精度的影响越来越小。 展开更多

关键词 机械密封 表面形貌 三维重建 分形 孔隙率

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铀矿物分形生长的改进DLA模型

19

作者 谢焱石 谭凯旋 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期287-287,共1页

关键词 分形生长 分形维数 铀矿物 聚集体 生长模型 三维空间 分维值 表面粘附 粒子数 吸引域

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表面微凹坑和纹理方向对界面摩擦的耦合影响 被引量：5

20

作者 候丽霞 刘小君 +1 位作者 张彤 刘焜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1279-1286,共8页

选取三种不同纹理的铝合金试样,并在试样上加工不同面积占有率的规则圆形微凹坑,利用自制的摩擦试验装置,在油润滑条件下以不同接触压力进行摩擦试验,试验过程中滑动方向与表面纹理方向的夹角分别为0°、45°、90°。利用... 选取三种不同纹理的铝合金试样,并在试样上加工不同面积占有率的规则圆形微凹坑,利用自制的摩擦试验装置,在油润滑条件下以不同接触压力进行摩擦试验,试验过程中滑动方向与表面纹理方向的夹角分别为0°、45°、90°。利用非接触式三维轮廓仪测量试验前后试样的三维表面形貌,并选取Sa、Str、Vvv、Vvc等表面表征参数来分析滑动接触界面表面形貌的变化。结果表明:表面纹理方向的差异导致铝合金表面在滑动接触摩擦过程中表现出各向异性,而在其表面加工不同面积占有率的微凹坑,减弱了铝合金表面纹理方向性对界面摩擦的影响,反映出表面微凹坑和纹理对界面摩擦的耦合作用。同时界面摩擦对试件的表面形貌也有明显的影响,Str、Vvv、Vvc在试验后发生了规律性的变化。 展开更多

关键词 各向异性 表面纹理 表面微凹坑 三维形貌表征参数 摩擦因数

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