高度分布函数与自相关函数对表面粗糙度参数的影响

发布时间：2019-08-12 10:58

【摘要】：目的研究具有不同高度分布和自相关函数的表面形貌的粗糙度参数变化。方法利用数字滤波法构造具有特定参数(如倾斜度、峰值、最快下降自相关长度和纹理高宽比、高度方差)的粗糙度表面,然后比较和分析不同类型形貌的参数。结果算术平均峰曲率不随高度分布函数和自相关函数变化,均方根斜率、界面开发面积比和峰密度随各种高度分布函数和自相关函数变化的影响较大。结论算术平均峰曲率不能表征高度分布和自相关函数。比较相同高度分布的表面形貌时,应对纹理高宽比、最快下降自相关长度、均方根斜率、界面开发面积比和峰密度进行比较。当比较不同高度分布的形貌时,应该对高度类参数倾斜度、峰值、高度均方根、最大高度、最大谷值和最大峰高进行比较。
【图文】：

倾斜度,说明图,形貌

第46卷第1期林炜轩等：高度分布函数与自相关函数对表面粗糙度参数的影响·243·1.2部分参数的说明对于高度类参数，形貌最大高度Sz、高度均方根Sq、最大峰值Sp、最大谷深Sv的表征作用是显而易见的，此处不作说明。峰值Sku和倾斜度Ssk则反映了形貌高度分布的情况。如图1，对于左倾高度分布的形貌，其倾斜度大于0，反之则小于0。如图2，高度分布函数越趋近于“梯形”的形貌，其峰值越大；高度分布函数越趋近于“三角形”的形貌，其峰值越校一般来说，对于高斯型的高度分布函数，其倾斜度等于0，峰值等于3。图1倾斜度说明图Fig.1Sketchforskewnessparameter图2峰值说明图Fig.2Sketchforkurtosisparameter对于空间型参数，自相关函数反映了形貌不同位置的点的空间关系[11]。图3画出了对同样高度分布但具有不同自相关长度的形貌[10]。可以看出，相比最快下降相关长度（Sal）大的2d形貌，在最快下降相关长度（Sal）小的2d形貌中，两个相似高度点相隔的距离较校对于三维形貌，若x方向的相关长度与y方向的相关长度不一致，记为tx<ty，则该三维形貌会出现较多的“纹路”。这也是纹理高宽比（TextureAspectRatio）Str的表征意义。混合型参数反应了形貌的幅度变化和空间变化，这类参数包括Sds、Ssc、Sdq和Sdr[12]。峰密度Sds反映了在形貌区域内峰的多少。均方根斜率Sdq是二维混合型参数q向三维形貌的一个推广[11]，较大的Sdq值对应一个多峰形貌，较小的Sdq则对应一个平滑图3具有同一高度分布不同相关长度的形貌对比[10]Fig.3AcomparisonbetweensurfaceswithsameHDFbutdifferentauto-correlationlength形貌[13]。界面面积开发比Sdr?

说明图,峰值,形貌,高度分布

第46卷第1期林炜轩等：高度分布函数与自相关函数对表面粗糙度参数的影响·243·1.2部分参数的说明对于高度类参数，形貌最大高度Sz、高度均方根Sq、最大峰值Sp、最大谷深Sv的表征作用是显而易见的，此处不作说明。峰值Sku和倾斜度Ssk则反映了形貌高度分布的情况。如图1，对于左倾高度分布的形貌，其倾斜度大于0，反之则小于0。如图2，高度分布函数越趋近于“梯形”的形貌，其峰值越大；高度分布函数越趋近于“三角形”的形貌，其峰值越校一般来说，对于高斯型的高度分布函数，其倾斜度等于0，峰值等于3。图1倾斜度说明图Fig.1Sketchforskewnessparameter图2峰值说明图Fig.2Sketchforkurtosisparameter对于空间型参数，自相关函数反映了形貌不同位置的点的空间关系[11]。图3画出了对同样高度分布但具有不同自相关长度的形貌[10]。可以看出，相比最快下降相关长度（Sal）大的2d形貌，在最快下降相关长度（Sal）小的2d形貌中，两个相似高度点相隔的距离较校对于三维形貌，若x方向的相关长度与y方向的相关长度不一致，记为tx<ty，，则该三维形貌会出现较多的“纹路”。这也是纹理高宽比（TextureAspectRatio）Str的表征意义。混合型参数反应了形貌的幅度变化和空间变化，这类参数包括Sds、Ssc、Sdq和Sdr[12]。峰密度Sds反映了在形貌区域内峰的多少。均方根斜率Sdq是二维混合型参数q向三维形貌的一个推广[11]，较大的Sdq值对应一个多峰形貌，较小的Sdq则对应一个平滑图3具有同一高度分布不同相关长度的形貌对比[10]Fig.3AcomparisonbetweensurfaceswithsameHDFbutdifferentauto-correlationlength形貌[13]。界面面积开发比Sdr?
【作者单位】：汕头大学理学院物理系;
【基金】：国家自然科学基金(11274218)~~
【分类号】：TG84

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