根据光学表面在微观结构呈现出的自相似性,利用尺度无关的分形模型描述了其结构特征;采用结构函数法对抛光表面的分形维数进行计算,分析了粗糙度参数RMS值、误差波长、测量尺度、采样长度和采样点数对分形维数的影响规律.在此基础上,提出了采用一阶自回归分形模型对抛光表面进行模拟的新方法,分析了界定尺度、模型参数对分形特征和分形维数的影响规律.利用分形维数描述光学表面的微观结构具有评价方法简单、在一定范围内与测量尺度无关等优点.

基于国内外混凝土材料损伤裂纹演化过程的状况和方法的研究进行了总结分析。通过运用分形几何学、声发射技术、CT扫描技术等理论和技术方法对裂纹的产生扩展演化过程进行定量、定性的描述,总结得出各种方法研究下的混凝土材料力学过程与其裂纹演化之间所存在的关系。

基于液压挖掘机多路阀阀芯与阀腔微观表面的分形特征,通过W-M函数,建立阀芯与阀腔的表面数学模型;通过Matlab软件进行编程,建立各向异性的三维表面形貌模型,并比较不同分形维数对阀芯与阀腔表面形貌的影响。针对阀芯与阀腔间的缝隙流动,建立缝隙流动模型,通过Fluent软件来分析液压油在缝隙中流动时油压和油速的变化。结果表明随着分形维数的增大,阀芯的表面粗糙度呈增大的趋势;液压油在缝隙中流动时,表面粗糙度对压力降有着重要的影响,对流体的流速有一定的影响,阀芯与阀腔的表面粗糙度越大,油液的压力降越大,流速越小。

高频直缝焊管的性能很大程度上取决于焊缝的质量,焊缝表面的质量成为了判别焊缝质量的重要因素。为了定量评价高频直缝焊管生产过程中焊缝表面形质量,采集了高频直缝焊管不同质量评级对应焊缝表面的图像信息,基于MATLAB平台,利用图像处理方法对不同质量焊缝表面图像进行了预处理,提取样本图像的几何形状及纹理特征等11维图像特征参数,经过对这些参数的动态变化建立了用于焊缝表面质量判别的BP神经网络模型。结果表明：缺陷边界周长﹑圆形度﹑矩形度等焊缝表面形貌图像特征参数可以作为描述焊缝表面形貌质量的定量指标,并可用BP网络模型对焊缝表面形貌进行识别预测。本研究为建立焊缝表面形貌的定量评价体系提供了新途径。

基于W-M函数建立滑阀式液压阀阀芯与阀腔微观表面各向异性的三维形貌模型并建立阀芯与阀腔间缝隙流动模型;运用Fluent软件分析液压油在压差与剪切共同作用下在缝隙中流动时油压和流速的变化。结果表明：当油液在压差与剪切共同作用下缝隙中流动时阀芯表面的剪切力大于阀腔阀芯与阀腔的表面粗糙度越大剪切力的波动程度越大油液受到的阻碍作用越大油液的流速越小;阀芯的表面粗糙度越大其径向不平衡力越加剧从而会造成阀芯与阀腔的磨损加快。