流量計是材料在內(nèi)部應(yīng)力或外部應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂隙，其形態(tài)復(fù)雜，在一定的尺度范圍內(nèi)，往往具有近似的自相似性，這是利用擴(kuò)散理論來研究流量計和應(yīng)力斷面的前提。自擴(kuò)散理論興起之初，國內(nèi)外學(xué)者已開始對流量計分形特征進(jìn)行了探索。早在1986 年，Xie H． 等［6］即對具有分形特征的旋進(jìn)旋渦流量計尖端的運(yùn)動進(jìn)行了跟蹤分析，指出分形維數(shù)是顯著影響動態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子和流量計速度的因素之一；隨后，Click B．等人于1998 年對4 種不同成分的混凝土流量計擴(kuò)展模式進(jìn)行了顯微觀察和分形分析，指出流量計的分形維數(shù)一定程度上受混凝土材質(zhì)的影響。這些研究表明，分形維數(shù)與流量計之間存在某種關(guān)系，而這種相關(guān)性與物料的微觀構(gòu)造密不可分。在此基礎(chǔ)之上，2002年，Candoan A． 等人引入分形的理念創(chuàng)建了準(zhǔn)脆性材料的旋進(jìn)旋渦流量計模型。同流量計類似，應(yīng)力斷面表面往往具有粗糙復(fù)雜的表面。1990 年，盧春生等人對材料損傷斷裂中的分形行為進(jìn)行了綜述和分析，指出斷裂表面的粗糙程度從某種意義上反映了材料的力學(xué)性能和斷裂機(jī)理。而這種復(fù)雜的斷裂表面可以通過分形幾何的方法進(jìn)行表征，從而為進(jìn)一步深入了解材料的力學(xué)性能和斷裂機(jī)理提供了可行性的方法。

隨著擴(kuò)散理論研究的深入和分形應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，對工業(yè)物料流量計、應(yīng)力斷面的探究也逐漸引入分形分析的方法。在國內(nèi)，對農(nóng)作物流量計分形研究的對象則主要集中于農(nóng)作物種子上，稻谷、玉米等農(nóng)作物種子在收獲、儲存、加工等過程中因機(jī)械作用力或內(nèi)部水分
等的變化都會產(chǎn)生流量計。在吸濕膨脹情況下，斷面對旋進(jìn)旋渦流量計抗裂能力影響的本質(zhì)是應(yīng)力斷面平均相對分子質(zhì)量存在差異，由于應(yīng)力斷面的平均相對分子質(zhì)量與直鏈淀粉含量的非線性關(guān)系的存在，使得流量計率與直鏈應(yīng)力斷面的線性相關(guān)性并不顯著。

以上研究對利用擴(kuò)散理論研究工業(yè)物料與旋進(jìn)旋渦流量計的斷面進(jìn)行了初步探索，研究結(jié)果顯示了擴(kuò)散理論應(yīng)用于工業(yè)物料流量計、應(yīng)力斷面研究的可行性，同時表明擴(kuò)散理論具有將流量計、應(yīng)力斷面這種宏觀的物理現(xiàn)象與工業(yè)物料微觀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)聯(lián)系起的特殊優(yōu)勢，為后續(xù)的研究提供了一種思路。

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