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算出倒塌 预测渗漏

字号+作者:参考消息 来源:参考消息 2001-10-16 08:00 评论(创建话题) 收藏成功收藏本文

算出倒塌 预测渗漏 【美国大学每日科学新闻网站9月28日文章】题:分形极点可以预测将要发生的倒塌 钢制桥墩在因生锈而突然折断之前能支撑多久?盛放腐蚀'...

算出倒塌 预测渗漏


【美国大学每日科学新闻网站9月28日文章】题:分形极点可以预测将要发生的倒塌
钢制桥墩在因生锈而突然折断之前能支撑多久?盛放腐蚀性酸的容器多久后会渗漏?
罗切斯特大学的一个研究小组发现可以预测物体表面某个点何时会腐蚀到临界深度的数学原理,研究结果发表在9月24日出版的美国《物理评论通讯》周刊上。
预测物体表面最低点何时会腐蚀到临界深度或者最高点何时达到临界点比较困难,因为没有办法获得有关这些极点的统计数据。它类似于计算某个房间里个子最高的人的平均身高——而房间里个子最高的人只有一个,所以你的研究样本总是限定于一个。
罗切斯特大学物理和化学工程教授约内森·夏珀和他领导的研究小组为了获得这些极点的信息,把比例数学(又称作分形数学)同一个新的数学分支“极值统计学”结合起来对极点进行研究。
近几十年来刚刚发展起来的极值统计学可以用于测定恶劣天气和洪水等极端情况发生的几率。
钢梁中腐蚀最深的点或者电池中金属积累最多、可能导致短路的点都是极点。理解它们的原理有利于做出更好的设计和生产更可靠的产品,以及缩短对类似设计的测试时间。
整个过程类似于通过找出一屋子人中谁的个子最高来找出全世界个子最高的人。很明显,尽管全世界个子最高的人可能不在这间屋子里,但是极值统计学可以统计出全世界个子最高的人身高可能是多少。
利用这一方法对物体表面进行研究的关键是在一定空间和时间内对表面进行缩放,也就是分形。被缩放的样品在形状上必须同原来一样,而缩放比例无关紧要。在被缩放的样品上发现的一切都会在原物上重现。
分形指物体经过无限缩放后的视觉显示。同样,当样品表面扩大或被腐蚀,原物整体在一定时间内也将发生同样的变化。所以,经过长期腐蚀或积累的样品表面被放大后看上去同原物表面一样。

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