[發明專利]一種基于分形理論的粗粒料縮尺方法

有效

• 申請號: 201310028083.0
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103134906A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 朱晟;武利強;魏匡民;魯傳銀;鄧石德;馮樹榮;葉發明
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

1.一種基于分形理論的粗粒料縮尺方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)具有分形特性粗粒料的確定：以原級配粗粒料級配曲線為依據，選取級配曲線上的代表性點Z（d_i,p_i），其中：d_i為篩孔直徑，p_i為原級配小于某篩孔直徑d_i的質量分數，驗證原級配粗粒料是否具有分形特性，若計算相關系數R大于相關系數檢驗表中對應的值，則粗粒料具有分形特性，確定相關系數R的值；

R=Σi=1m(x0i-x‾0)(y0i-y‾0)Σi=1m(x0i-x‾0)2Σi=1m(y0i-y‾0)2;]]>

式中：m為樣本個數；x‾0=1mΣi=1mx0i;]]>y‾0=1mΣi=1my0i;]]>x_0i=lg(d_i/d_0max)；y_0i=lgp_i/100；p_i為原級配小于某篩孔直徑di的質量分數，%；d_0max為原籍配料最大粒徑，單位為mm；

(2)具有分形特性原級配粗粒料的分形維數D₀的確定；將具有分形特性粗粒料的代表性點Z（d_i,p_i）通過下式，即得到分形維數D₀；

lg(p_i/100)=(3-D₀)lg(d_i/d_0max)；

（3）確定臨界分形維數D_l；通過控制不同級配粗粒料的最大粒徑d_max相同，對不同級配粗粒料進行相對密度試驗，求得最大和最小干密度，將求得值轉換為孔隙率n，得出最大孔隙率或最小孔隙率與分形維數D的關系曲線，該曲線峰值點對應點即臨界分形維數D_l;

n=1-ρdρs]]>

式中，ρ_d為干密度，g/cm³；ρ_s為顆粒比重，g/cm³；n為孔隙率；

（4）縮尺標準的確定：將原級配粗粒料的分形維數D₀與臨界分形維數D_l進行比較，根據分形維數D₀與臨界分形維數D_l的關系，計算級配參數A的值；

A=0,D0≤DlP5k-100(5d′max)3-D01-(5d′max)3-D0,D0>Dl;]]>

式中，d′_max為縮尺料最大粒徑，單位為mm；P_5k為縮尺時控制的細粒含量，以使縮尺級配料物理力學性質與原級配保持一致，其最大值不超過P_5l，即

P5l=100(5d′max)3-Dl;]]>

（5）縮尺級配確定：根據級配參數A和分形維數D₀的值，即得到縮尺后的目標級配p'_i；

p′i=A+(100-A)(did′max)3-D0.]]>

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（5）中，當D₀≤D_l時，A=0，縮尺料級配如下，此時即Talbot曲線：

p′i=100(did′max)3-D0.]]>