检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：秦耀祖中南大学

学位级别：硕士

安庆月山地区位于长江中下游成矿带的中段,是我国重要的铜矿产区,不仅产有长江中下游成矿带最大的铜铁矿床——安庆铜矿,而且还具有极大的寻找隐伏矿床的潜力。在这种地区进行成矿预测,对区域构造格架以及成矿动力学演化机制的了解极为... 详细信息

安庆月山地区位于长江中下游成矿带的中段,是我国重要的铜矿产区,不仅产有长江中下游成矿带最大的铜铁矿床——安庆铜矿,而且还具有极大的寻找隐伏矿床的潜力。在这种地区进行成矿预测,对区域构造格架以及成矿动力学演化机制的了解极为关键。本文以Landsat-7的ETM+遥感影像作为数据源,采用反差增强、波段比值、主成分分析等计算方法,提取构造和矿化蚀变信息；利用有限元软件ANSYS和有限差分软件FLAC2D分别对成矿期的构造应力场和岩体同构造冷却动力学进行了模拟计算,分析了控制成矿的动力学因素,最终获得了如下4个方面的主要成果。 (1)利用ETM+遥感数据提取的岩性和构造信息,为动力学建模提供了依据,同时提取的铁化蚀变信息,对选定找矿靶区具有重要的指示意义； (2)通过构造应力场的计算模拟证明矿体赋存部位与成矿期的构造应力密切相关,在主应力、剪应力及差应力变化较大的部位有利于成矿； (3)通过岩体同构造冷却过程动力学计算模拟发现扩容体积应变主要都产在闪长岩体的接触带上,证明位于岩体接触带的扩容变形对矿床的形成起着重要的控制作用,是成矿的重要条件； (4)综合ETM+信息提取和动力学计算模拟的结果进行了区域成矿预测,确定了集贤关、独秀山以及洪铺镇一带是有利的找矿靶区。

关键词： ETM+遥感成矿作用动力学计算模拟成矿预测月山地区

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环丙沙星分子印迹聚合物的计算模拟与制备研究

环丙沙星分子印迹聚合物的计算模拟与制备研究

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作者：孙佳妮吉林农业大学

学位级别：硕士

环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)是人工合成的第三代喹诺酮类抗生素,由于抗菌能力强与抗菌性广谱广泛应用于动物养殖业及兽医临诊。但其大量违规使用造成了动物源性食品中CIP的残留超标,严重影响消费者身体健康,并存在潜在致癌性,因此,对... 详细信息

环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)是人工合成的第三代喹诺酮类抗生素,由于抗菌能力强与抗菌性广谱广泛应用于动物养殖业及兽医临诊。但其大量违规使用造成了动物源性食品中CIP的残留超标,严重影响消费者身体健康,并存在潜在致癌性,因此,对动物源性食品中CIP的残留检测引起了国内外的普遍关注。然而实际的动物源性食品样品检测中存在CIP残留量低与基体干扰严重等因素,这为准确分析CIP残留量带来一定难度。因此研究合成一种可有效从食品复杂基体组成中富集与分离待测药品的新型高分子材料,提高CIP检测的灵敏度与准确度势在必行。分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers, MIPs)因其独特的理化性质近年来在食品安全监测等领域得到广泛应用,目前已成为国内外研究热点之一。本论文采用密度泛函理论(DFT),从理论上优化设计了环丙沙星分子印迹体系,主要研究工作如下：运用Gaussian09软件,选用B3LYP、PBEO、LC-WPBE、CAM-B3LYP和WB97XD方法对模板分子CIP进行结构几何优化,将计算结果与实验数据相比较,结果表明：LC-WPBE/6-31G(d,p)方法更适合CIP分子印迹体系的理论研究。采用已确定的方法与基组,以甲基丙烯酸(MAA)、4-乙烯基吡啶(4-Vpy)、丙烯酰胺(AAM)及三氟甲基丙烯酸(TFMAA)为功能单体,模拟了CIP与不同功能单体分子印迹自主装体系的构型、成键情况、NBO电荷、印迹体系的能量及相互作用的结合能,探讨了不同功能单体与CIP分子印迹体系相互作用的强弱。计算结果表明：不同功能单体中TFMAA与CIP相互作用最强,且CIP与TFMAA功能单体最佳印迹比例为1：6。以优化后TFMAA为功能单体,研究了CIP与TFMAA的印迹机理,探讨其不同印迹比例时形成的稳定复合物构型及成键情况,并进行电子密度拓扑分析及NBO电荷分析。计算结果表明：在CIP与TFMAA印迹比例为1：6时,复合物能量最低,活性作用位点最多,电荷转移总趋势较高,且对复合物质子受体与给体间键鞍点处的电子密度拓扑分析,其结果也证实了CIP与TFMAA间通过氢键相互作用。同时将所建立的计算模型应用到致孔剂的筛选上,计算并比较在MIPs制备过程中氯仿、乙腈、甲苯、甲醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺及二氯甲烷7种溶剂的溶剂化能。其研究结果表明：在甲苯中有望合成对环丙沙星分子识别能力较强的MIPs,且复合物在溶剂中的溶剂化能与所选溶剂的介电常数呈现正相关性,随着所选溶剂介电常数的增大,溶剂化能也增大。采用已确定的计算方法与基组,建立了MIPs亲和性和选择性预测的理论模型,模拟CIP分子印迹的组装、聚合、洗脱、以及与模板或结构类似物再结合等过程。计算结果表明：CIP及其类似物与单体间的结合能大小与其在相应的MIPs上的保留强弱呈正相关性。最后,以模拟计算结果为指导,以TFMAA为功能单体,采用沉淀聚合法制备了分子印迹聚合物。探讨了溶剂种类和用量对聚合物的影响,通过静态平衡吸附实验研究了聚合物微球对模板与结构类似物的结合能力。实验结果表明：在40mL的85%乙腈中制备的MIPs微球平均粒径为240nm, NIPs微球平均粒径为200nm。Scatchard研究表明,分子印迹聚合物纳米微球对CIP模板分子的结合点是等价的,平衡离解常数Kd和最大表观结合量Qmax分别为206.61mg/L和79.27mg/go MIPs对CIP表现出特异选择性,而NIPs因非特异性结合作用对模板与结构类似物具有较小的吸附量。利用计算机模拟研究CIP分子印迹体系,指导其MIPs的制备,不仅为完善分子印迹技术提供了理论与实验指导,同时也加快了分子印迹技术在动物源性食品中抗生素残留检测等领域的研究与应用,使更多的分子印迹材料实用化。

关键词：环丙沙星分子印迹聚合物计算模拟密度泛函制备

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GaInNAs材料应用于薄膜太阳能电池的计算模拟

GaInNAs材料应用于薄膜太阳能电池的计算模拟

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作者：周福成华南师范大学

学位级别：硕士

叠层太阳能电池是现阶段光电转换效率最高的太阳能电池之一，在实际应用中，由于成本高，工艺复杂，常用于空间太阳能电池方向。然而，叠层太阳能电池的的效率仍未达到理想的光电转换值，如何提高叠层太阳能电池的转换效率仍然是现在研... 详细信息

叠层太阳能电池是现阶段光电转换效率最高的太阳能电池之一，在实际应用中，由于成本高，工艺复杂，常用于空间太阳能电池方向。然而，叠层太阳能电池的的效率仍未达到理想的光电转换值，如何提高叠层太阳能电池的转换效率仍然是现在研究的重要方向之一。　　提高叠层太阳能电池转换效率的方法主要有两种：一种是增加子电池的层数，由原来的两层向多层发展，尽量使每层电池吸收的太阳光光谱接近实际太阳光的光谱，从而增加输出电压;另一种方法是尽量使每一层电池的输出电流达到匹配，且不降低每一层电池的电流，使最小电流的那一层电池的电流尽量达到最高。本文建立的两个多层太阳能电池的模型，就是分别从以上两个方法入手，分别提高输出电压和输出电流，从而提高电池的效率。　　GaInNAs材料被认为是提升新一代叠层太阳能电池效率最有潜力的材料之一，由于光吸收光谱范围在在leV附近，应用于叠层电池能对的长波长太阳光的光谱有较好的吸收，以达到提高电池的转换效率效果。且GaInNAs材料能通过调节各元素组分使其品格常数能匹配于GaAs，从而有望解决因晶格失配而导致的电池效率下降的问题。　　本文主要工作是对GaInNAs材料在叠层太阳能电池的应用研究，在四层太阳能电池模型和量子阱太阳能电池模型中引入该材料进行研究，并运用专门软件和相关算法分析出两种电池模型的光电转换效率，从而证明GaInNAs材料在太阳能电池应用中的价值。

关键词：叠层太阳能电池 GaInNAs材料量子阱结构转换效率半导体材料计算模拟

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基于调和欠扩散的Black-Scholes公式及其计算模拟

基于调和欠扩散的Black-Scholes公式及其计算模拟

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作者：胡源龙华南理工大学

学位级别：硕士

在金融市场中观察到的很多过程显示出标的资产价格会在某些较短的持续时间内保持不变或者价格变动很小.这种现象在投资者和交易量数目都比较低的新生市场尤为明显.值得注意的是,在大部分物理系统中,我们也可以观察到粒子被俘获而保持静... 详细信息

在金融市场中观察到的很多过程显示出标的资产价格会在某些较短的持续时间内保持不变或者价格变动很小.这种现象在投资者和交易量数目都比较低的新生市场尤为明显.值得注意的是,在大部分物理系统中,我们也可以观察到粒子被俘获而保持静止,即著名的欠扩散过程. ***考虑用分数福克-普朗克方程（FFPE）的从属Langevin形式来描述金融市场中出现的资产价格保持不变的持续时间,也就是把逆α稳定从属子从属到由几何布朗运动驱动的标准扩散中,得到了基于欠扩散布朗运动的分数Blank-Scholes公式. 从很多金融经济数据中我们可以观察到利率或价格相关的指数由不规则扩散转换到规则扩散.而且资产收益数据分布的尾部虽比标准扩散分布的尾部要厚,但是比稳定分布的要薄.因此,参考相关文献,本文将逆调和α稳定从属子从属到由几何布朗运动驱动的标准扩散中,建立了调和欠扩散市场模型Y （t ） = Z ( Sα,λ（t ）),其中标的资产价格服从调和欠扩散几何布朗运动,通过证明资产价格的概率密度函数满足新的FFPE,验证了模型的准确性.在风险中性假设下,证明了市场是无套利、不完备的,给出了基于调和欠扩散布朗运动的Blank-Scholes公式及其数值表达式,用准蒙特卡罗方法计算了近似解.此外,本文做了以下四方面工作: 第一,分别模拟出标准扩散Z （τ）和逆调和α稳定从属子Sα,λ （ t）各自的路径,然后根据从属过程的特征,用线性内插法将两条路径叠加得到了调和欠扩散市场模型中资产价格的变化轨迹. 第二,根据各持续时间相互独立、且服从调和α稳定分布的特征,在实际数据集中删去持续时间之后,调和欠扩散转换为标准扩散,我们介绍运用矩量法估计参数α和λ. 第三,给出了表征基于调和欠扩散BS公式和经典BS公式计算所得期权价格的差别数值模拟图,以及参数α和λ各自变化分别对期权价格影响的数值模拟图. 第四,我们将模型应用到国债指数（000012）的实际数据中,估计出模型中各参数值,验证了选择逆调和α稳定从属子的正确性.最后选取其中一段历史数据,验证了用本文介绍的准蒙特卡罗方法求解调和欠扩散分数BS公式数值解的精确性.

关键词：欠扩散逆调和α稳定从属子 Black-Scholes公式准蒙特卡罗计算模拟

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基于ANSYS多支点排桩围护结构的计算模拟

基于ANSYS多支点排桩围护结构的计算模拟

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作者：施晋合肥工业大学

学位级别：硕士

深基坑工程中的支护问题,在采用多支点排桩支护的设计中,目前的研究和应用以一般的板桩理论为基础,大多也是没有考虑开挖过程,支撑似乎在开挖前就存在,即不考虑支撑反力和结构的变形随开挖过程的变化。多支点排桩的计算方法有许多种,都... 详细信息

深基坑工程中的支护问题,在采用多支点排桩支护的设计中,目前的研究和应用以一般的板桩理论为基础,大多也是没有考虑开挖过程,支撑似乎在开挖前就存在,即不考虑支撑反力和结构的变形随开挖过程的变化。多支点排桩的计算方法有许多种,都在一定程度上存在不足,与实际的施工过程有差距。本文主要依据现有排桩的理论,应用有限元ANSYS确定合适的模拟单元,模拟多支点排桩围护结构,考虑支撑反力和结构的变形随开挖过程的变化。在模拟基坑开挖过程中做了一些简化处理,模拟基坑开挖过程按照“先变形,后支撑”原则,同时考虑基坑开挖卸载效应和围护结构与土体的共同作用机理,进行参数化建模、动态调整支撑条件和荷载变化,分别计算每次开挖后的内力和位移,导出就算结果的位移和应力云图,并对所得的计算结果进行整理和综合分析。本文计算模拟过程借助于大型有限元软件ANSYS模拟排桩围护结构,在基坑支护结构的计算方面较为简易而且分析明确,为工程设计和施工提供了有效的依据,为设计和研究提供了有力的开发平台和分析工具。

关键词：基坑多支点排桩有限元法 ANSYS 计算模拟共同作用

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EVM和EP(D)M溶解度参数的测定与计算模拟

EVM和EP(D)M溶解度参数的测定与计算模拟

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作者：石燕萍青岛科技大学

学位级别：硕士

本课题采用Small和Fedors基团贡献法计算了七种牌号的乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)和四种牌号的乙丙橡胶(EPDM)的一维溶解度参数值(δt)，并采用平衡溶胀法测定了其一维溶解度参数范围。由于一维溶解度参数具有局限性，因此通过Hansen软件... 详细信息

本课题采用Small和Fedors基团贡献法计算了七种牌号的乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)和四种牌号的乙丙橡胶(EPDM)的一维溶解度参数值(δt)，并采用平衡溶胀法测定了其一维溶解度参数范围。由于一维溶解度参数具有局限性，因此通过Hansen软件模拟计算了EVM和EP(D)M的Hansen三维溶解度参数值(δd，δp，δh，δt)。另外，还研究了混合溶剂对EVM溶胀行为的影响。利用平衡溶胀实验和模拟计算得到的橡胶的三维溶解度参数值，计算了EVM和EP(D)M与每种溶剂之间的能量差(Ra)和相对能量差(RED)。同时，利用Flory理论计算EVM和EP(D)M与各溶剂之间的相互作用参数。\n 研究结果显示，通过基团贡献法计算得到的EVM的一维溶解度参数值的范围在17.80-21.00(J/cm3)1/2之间，EP(D)M橡胶的溶解度参数值的范围在16.20-17.50(J/cm3)1/2之间，其中利用Small基团贡献法所计算得到的橡胶溶解度参数值比通过Fedors法计算得到的溶解度参数值略小。通过平衡溶胀实验测定七种不同牌号EVM的一维溶解度参数值的范围在17.5-22.0(J/cm3)1/2之间，且随着VA含量的增加EVM橡胶的溶解度参数有不同程度的增大。四种牌号的EP(D)M一维溶解度参数都处在17.00(J/cm3)1/2附近，说明平衡溶胀实验结果与Fedors基团贡献法计算所得值更加吻合。\n 通过Hansen软件模拟计算得到EVM和EP(D)M的三维溶解度参数(δd，δp，δh，δt)。七种不同牌号EVM的三维溶解度参数值分别为Levapren400:(17.6，-3.8，3.4，18.32),Levapren450:(17.6,3.8,.3.6,18.36),Levapren500:(17.6,4.0,4.0,18.49),Levapren600:(17.7,4.5,4.5,18.81),Levapren700:(18.0,4.9,5.1,19.34),Levapren800:(18.2,5.5,6.1,19.97),Levapren900:(18.4,6.4,6.2,20.44)。结果显示，随着乙酸乙酯(VA)含量的增加，EVM的色散力、极性力和氢键溶解度参数都增加，但VA含量主要影响EVM的极性力溶解度参数和氢键溶解度参数。四种不同牌号EP(D)M的三维溶解度参数值分别为:Keltan2070P:(17.1，2.3，0,17.25),Keltan3050:(16.8,2.7,0,17.02),Keltan6750:(16.9,2.3,0,17.06),Keltan8570:(17.1，2.4，0，17.27)。结果表明，第三单体ENB含量相同的EP(D)M，乙烯含量减少，其色散力溶解度参数减小，极性力溶解度参数增大。当乙烯含量相近，含有第三单体ENB的EP(D)M色散力溶解度参数较大，极性力溶解度参数较小。\n 研究Levapren450和Levapren800在混合溶剂中的溶胀行为，结果表明，混合溶剂也可以比较准确的测定橡胶的溶解度参数。采用混合溶剂测定橡胶的溶解度参数具有实验周期短、所需溶剂种类少及实验废液较易处理等优点，在一定程度上混合溶剂可以代替复杂的单一溶剂。\n 此外，利用三维溶解度参数计算了EVM和EP(D)M与溶剂之间的能量差(Ra)和相对能量差(RED)。研究分析其溶胀比q与Ra或RED之间的关系表明，EVM和EP(D)M在溶剂及混合溶剂中的溶胀比都随着Ra或RED值的增加而减小。还测定和计算了EVM在FuelC测试油中的溶胀比，结果显示，理论计算值和实验值相吻合，因此通过利用Hansen三维溶解度参数可以预测橡胶在溶剂中的溶胀行为。另外，利用Flory公式理论计算得到EVM和EP(D)M与各溶剂间的相互作用参数x。

关键词：基团贡献法平衡溶胀法溶解度参数相互作用参数计算模拟

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磺胺及其衍生物分子印迹聚合物的计算模拟与制备研究

磺胺及其衍生物分子印迹聚合物的计算模拟与制备研究

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作者：嵇大圣华中农业大学

学位级别：硕士

磺胺类药物（Sulfa-drugs,SFAs）是一类人工合成的抗菌素,具有抗菌广谱,疗效强等优点,被广泛地应用于畜牧养殖业。但同时,磺胺类药物可能会引起排尿和造血紊乱等副作用,食用含磺胺类药物及其代谢产物的肉类制品对人体有害实际生产中,使... 详细信息

磺胺类药物（Sulfa-drugs,SFAs）是一类人工合成的抗菌素,具有抗菌广谱,疗效强等优点,被广泛地应用于畜牧养殖业。但同时,磺胺类药物可能会引起排尿和造血紊乱等副作用,食用含磺胺类药物及其代谢产物的肉类制品对人体有害实际生产中,使用较多的是磺胺（Sulfanilamide,SNM）、磺胺二甲嘧啶（Sulfamethazine,SM2）、磺胺异嗯唑（Sulfisoxazole,SIZ）三种成分。因此,对磺胺类药物的分离与检测是食品安全与制药生产中质量的控制关键。本论文以磺胺及其衍生物分子的印迹聚合物体系为研究对象,借助计算机模拟手段,对印迹聚合物的制备过程与印迹原理进行研究,主要结论如下: 1、利用NVT分子动力学计算各组分单点能与模板分子.单体相互作用ΔE,得到适合制备SFAs印迹聚合物的功能单体,即丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯腈等;对模板分子-功能单体稳定构型进行分析,发现静电势能面可以很好描述印迹聚合物体系中用以识别与结合客体分子的孔穴,并且SFAs与功能单体相互作用基团的距离大都在1.5-4.0（?）,两者间可能存在较强的非共价结合作用。 2、采用PCM模型计算了模板分子SFAs、功能单体MAA在不同介电常数溶剂中的溶剂化能,发现高介电常数的乙腈与SFAs、MAA之间的相互作用较大,并且功能单体MAA的溶剂化能与介电常数呈现很好的相关性;通过对SFAs、MAA的静电势、前线轨道、Fukui函数、Mullikin电荷分布等电子结构进行量化计算,来表征分析了SFAs-MAA之间的氢键作用,从结果可知:SFAs的-NH2、-S=O基团与MAA的-COOH基团之间存在着O-H…O、N-H…O形式的氢键相互作用。 3、沉淀聚合法制备了SFAs印迹聚合物微球,发现在乙腈溶液中,聚合反应10h可以得到分散性较好的均匀颗粒沉淀;利用平衡吸附方法对制备的SFAs印迹聚合物微球的静态吸附性能和对底物的选择性进行了实验,发现聚合物对溶液中的底物分子有较好的吸附效果,而空白印迹聚合物对底物的吸附量较小;三种印迹聚合物微球的选择性因子均大于1,最高达到3.65,对模板分子具有选择的专一性;对等温吸附曲线进行了Scatchard线性拟合分析,结果表明SFAs印迹聚合物中存在亲和力不等价的结合位点;利用准一级动力学方程与准二级动力学方程对SFAs印迹聚合物微球的吸附动力学数据进行拟合,结果表明SFAs印迹聚合物微球对底物的吸附量均随着时间的增大而呈上升的趋势,在2-8h范围内的变化量较为明显,呈线性增加的趋势,8-12h范围内,趋于平缓,基本到达平衡,过程遵循准二级动力学方程。

关键词：磺胺类药物计算模拟分子动力学密度泛函分子印迹聚合物

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狮子山铜矿田成矿系统计算模拟与机器学习预测

狮子山铜矿田成矿系统计算模拟与机器学习预测

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作者：周飞虎中南大学

学位级别：硕士

狮子山矿田是铜陵矿集区内规模最大的铜（金）矿田。由于矿床特征和成矿作用的复杂性,控制矿体定位和规模的动力学机制一直颇受争议。为了深入揭示成矿作用的动力学过程及其关键控制因素,本文通过融合矿田的全部勘探资料建立了矿田成矿... 详细信息

狮子山矿田是铜陵矿集区内规模最大的铜（金）矿田。由于矿床特征和成矿作用的复杂性,控制矿体定位和规模的动力学机制一直颇受争议。为了深入揭示成矿作用的动力学过程及其关键控制因素,本文通过融合矿田的全部勘探资料建立了矿田成矿系统的三维模型,在FLAC3D平台上进行岩体同构造冷却过程的力-热-流耦合动力学数值模拟,在对主要地质因素与成矿的相关性评价的基础上利用随机森林、支持向量机和人工神经网络三种机器学习算法进行了三维定量成矿预测。成矿系统的三维模拟结果可视化地展示了狮子山矿田的复杂三维结构,作为主要控矿因素的岩体的三维形态和产状变化极其复杂,矿体的不均匀定位规律与岩体的形态和产状的空间变化具有一定的相关性。动力学模拟结果显示岩体冷却过程形成的汇流扩容空间的分布极不均匀,高扩容区（体积应变≥1.2%）的分布与矿体的定位空间高度一致,表明了扩容体积应变在成矿定位中的重要作用。通过改变模型的边界条件和特征参数的假设模型的模拟结果显示了区域性伸展、赋矿地层的低抗剪切强度和上覆地层低渗透性特征也是形成大规模层状矿体的容矿扩容空间的重要因素。随机森林、支持向量机和人工神经网络三种机器学习算法所建立的三维预测模型都取得了较好的预测效果,都指示深部存在大规模的高潜力靶区。对比各模型的测试效果和验证效果,发现随机森林模型预测的精确度和泛化性能最稳定,其结果显示在矿田北部和南部的背斜南东翼C2+3层位中还存在较大的找矿潜力。图36幅,表10个,公式25个,参考文献140篇

关键词：狮子山矿田三维模型成矿动力学计算模拟机器学习预测

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强激光的计算模拟:平顶高斯光束模型

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红外与激光工程 2001年第6期30卷 457-461页

作者：吕百达罗时荣四川大学激光物理与化学研究所四川成都610064

基于广义惠更斯菲涅耳衍射积分 ,将平顶高斯光束作为一个整体光束 ,对其基本性质和变换特性作了统一研究。推导出了平顶高斯光束通过有线性增益 (损耗 )的近轴ABCD光学系统、无光阑和有光阑ABCD光学系统后解析形式的传输方程。对平顶... 详细信息

基于广义惠更斯菲涅耳衍射积分 ,将平顶高斯光束作为一个整体光束 ,对其基本性质和变换特性作了统一研究。推导出了平顶高斯光束通过有线性增益 (损耗 )的近轴ABCD光学系统、无光阑和有光阑ABCD光学系统后解析形式的传输方程。对平顶高斯光束的相似变换以及与超高斯光束的一致性也作了分析。所得结果对强激光的模拟提供了一个有用的计算模型。

关键词：平顶高斯光束激光计算模拟

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糖尿病性主动脉的力学特性分析及腔内血流动力学计算模拟

糖尿病性主动脉的力学特性分析及腔内血流动力学计算模拟

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作者：李鑫同济大学

学位级别：硕士

在糖尿病引起的动脉粥样硬化中，以往的研究多是从血管生物学、病理学等角度研究分析糖尿病对血管性质的影响。而很少有研究者从生物力学的角度出发研究高血糖环境下血管的力学性质究竟发生了何种变化。另外一点是，由于糖尿病所产生的... 详细信息

在糖尿病引起的动脉粥样硬化中，以往的研究多是从血管生物学、病理学等角度研究分析糖尿病对血管性质的影响。而很少有研究者从生物力学的角度出发研究高血糖环境下血管的力学性质究竟发生了何种变化。另外一点是，由于糖尿病所产生的高血糖环境，能够改变血管中血流的模式，从而在改变了血流对血管壁的作用力，这点涉及到主动脉壁中血流动力学环境的变化对主动脉力学特性的影响。前期血流动力学研究均表明高振荡剪切指数(OSI)和低壁面切应力(WSS)是促进动脉粥样硬化形成的重要生物力学指标。过往的研究无论是基于患者还是动物模型都极少通过生物力学测试和血流动力学模拟相结合的方式分析高血糖条件下主动脉壁自身的力学特性变化及其在血流作用下的力学响应。　　本研究以四氧嘧啶诱导I型糖尿病家兔模型(破坏其胰岛功能升高血糖)为基础，首次通过生物力学测试、病理学组织鉴定、医学影像重建、个体化流固耦合计算等多领域相结合的方式，系统化地分析、比较糖尿病性主动脉与健康主动脉在生物力学特性、微观结构特征、以及血流动力学参数上的差异。这有助于深入了解由糖尿病所诱发的复杂的主动脉壁组织结构与生理功能之间的关系变化，从生物力学角度揭示高血糖作为单一病理因素对大血管病变产生的影响，为解释糖尿病性大血管病变与动脉粥样硬化形成的内在联系提供新的思路。此外，所获取的生物力学数据及有限元模型将用于模拟计算复杂病理环境对糖尿病性主动脉生长及结构重塑的影响，优化针对糖尿病性主动脉病变的诊断和治疗。相关数据和结论将为血管生物力学领域提供新的研究成果，为后续的拓展研究提供重要参考。

关键词：糖尿病性主动脉力学特性腔内血流动力学计算模拟

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