토양 역학의 프랙탈
Fractal in soil mechanics |
프랙탈은 모든 스케일에 무한한 구조의 보금자리를 가진 불규칙한 기하학적 물체다.주로 토양 크로마토그래피와 토양 미세동형학(Anderson, 1997년)에 적용된다.나노 스케일에서 프랙탈 치수를 사용하여 내부 구조, 모공 크기 분포 및 모공 기하학을 식별할 수 있다.토양이 이기종이기 때문에 공극 공간은 마크로포어, 마이크로포어, 메소포어로 구성된다.나노 크기의 토양을 연구할 때, 마크로포어는 마이크로와 메소 모공으로 구성되고, 나아가 그것들은 유기-미네랄 복합체로 구성된다.
토양역학에 대한 프랙탈적 접근은 새로운 사상의 선이다.1999년 발행된 용푸 쉬와 송유 류의 「확장 토양의 곡물 크기 분포의 추론적 특성」에서 처음 제기되었다.토양 역학에는 프랙탈 접근법을 적용하여 해결할 수 있는 몇 가지 문제가 있다.이러한 문제들 중 하나는 토양-물 특성 곡선(물 유지 곡선 및/또는 모세관 압력 곡선이라고도 함)의 결정이다.통상적인 실험실 실험을 고려하면 시간이 많이 걸리는 과정이다.많은 과학자들은 상수가 토양의 모공 크기 분포 또는 입자 크기 분포의 프랙탈 치수와 관련된 토양-물 특성 곡선(SWCC)의 수학 모델을 만드는 데 관여해왔다.프랙탈 수학의 아버지인 위대한 수학자 Beno mandt Mandelbrot가 세계 프랙탈을 보여준 후, 농업 공학 및 지구 과학자들의 과학자들은 프랙탈 기반 모델을 더 많이 개발했다.이 모든 모델은 토양의 유압적 특성과 토양의 기계적 특성을 조사하기 위한 프랙탈 수학의 잠재적 능력을 추출하는 데 사용되었다.그러므로, 토양의 역학에 대한 우리의 이해를 증진시키기 위해 그러한 물리적인 기반 모델을 사용하는 것은 정말 중요하다.불포화 토양 역학 분야의 연구자들에게 큰 도움이 될 수 있다.기계적인 매개변수 또한 그러한 모델로부터 구동될 수 있으며 물론 그것은 더 많은 연구와 연구가 필요하다.
앤더슨, A.N. 맥브래트니, 1997.J.W. 크로포드.토양 연구에 프랙탈의 적용.Agronomy의 진보 (Vol. 63, 페이지 1-76).학술 출판사.
