| 词条 | fractal |
| 释义 | § fractal . 分形是用来描述大自然的一门几何学，它所描述的图形可以是分数维．分形的特征是整体和局部有严格的或统计意义下的自相似性．描述分形的定量参数为分维，而维数的定义种类很多，如相似维数、Hausdorff维数、盒维数(box dimansion)、拓扑维数(topological dimension)等，需要随研究对象的改变来选择．研究表明，分形在自然界中随处可见，例如，曲折而不规则的闪电路径，弯曲复杂的海岸线形状、密如蛛网的人体血管系统、变换不定的宇宙星云分布以及材料的组织生长、准晶态的晶体结构、材料的损伤等等．从地理学、生物学到物理学、化学甚至社会科学都普遍存在分形现象．分形理论在高分子科学中的应用研究也有很多文献报道，例如分形理论与各种现代分析手段相结合，已用于研究高分子的链结构、结晶过程、凝胶化过程、高分子的相形态结构等等方面． “Fractal”原是一个几何概念, 意为多维、超维或分维, 它打破了原来3 维空间的概念, 不仅可以超过3 维, 而且还可以有小数维(小数点以后 1 位、2 位或更多位数)空间。“Fractal”引用在纤维纱和织物(称为纤维集合体)中, 就是立体多层次、有不同尺度的纤维粗细、长短配合,以及存在着凹凸状点接触的纱、线织物结构。 美国和日本都开始注意纤维的分形（Fractal）结构的研究,它们触及了纤维表面凹凸构造的自相似性与大自然的色、光的对应关系。分形理论和混沌论都是20世纪物理学的第三次革命,它研究自然界非线性过程内在随机性所具有的特殊规律性, 从字面上看是指一类极其零碎而复杂但有其自相似性的体系, 是在自然界中普遍存在的。它是用自相似、无标度方法全面描述宏观、中观、微观大自然的科学概念, 混沌是物理概念, 其几何形态则是分形的概念。 天然纤维内在的分形维自然扭曲是其特有的一种分形结构, 它与合成纤维有本质的不同, 合成纤维的机械或化学卷曲, 包括三维卷曲都与天然纤维的从微纤的扭曲开始、自相似放大、最后导致的纤维扭曲截然不同。合成纤维中的超细旦、竹节丝、异截面丝、异收缩丝等都是1 维、2维甚至3维的整数维变化, 而天然纤维则是符合分形理论的分形维变化。 § 相关条目 张大方 谢冬青 闵应骅 杨金民 郭卫锋 申煜湘 鲁春初 |
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