检索结果-内蒙古大学图书馆

力学季刊 2025年第1期46卷 64-75页

作者：王振兴张能辉上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

为满足新的检测需求并实现高灵敏度,微梁生物传感器技术在信号解读模型的发展方面遭遇挑战.我们通过对表面吸附作用下微梁准静态检测信号的3D有限元模拟,揭示了微梁横截面翘曲的非对称分布特征,然而现有考虑剪切变形的理论模型无法描述... 详细信息

为满足新的检测需求并实现高灵敏度,微梁生物传感器技术在信号解读模型的发展方面遭遇挑战.我们通过对表面吸附作用下微梁准静态检测信号的3D有限元模拟,揭示了微梁横截面翘曲的非对称分布特征,然而现有考虑剪切变形的理论模型无法描述这种非对称翘曲变形.针对这一问题,首先,将分子完全吸附简化为作用于微梁表面的均匀分布表面应力,通过3D有限元模拟获得翘曲零点分布规律.然后,利用平面弹性理论的半逆解法,在变形后的横截面上确定与非对称翘曲特征相适应的切应力分布和剪力,由此改进了Timoshenko梁理论,建立了预测微梁准静态检测信号的新模型.最后,通过比对实验结果和有限元模拟验证解析模型.结果表明,本文改进模型预测与有关微梁实验吻合良好,且在现有吸附-微梁静态实验所选用的几何尺寸范围内(长厚比200~500,长宽比3~7),本文改进模型关于微梁自由端挠度的预测误差(3%以内)均小于其它理论预测;剪切效应与轴力效应对微梁挠度的贡献为负,且剪切效应对微梁挠度的贡献明显大于轴力效应的贡献.本文模型和结论为微梁生物传感器静态检测信号的解读和有关设计提供了一种新的思路.

关键词：生物吸附微梁表面应力翘曲效应信号解读模型

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不同应变率条件下推进剂/衬层界面内聚力模型及其在脱粘模拟中的应用

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应用力学学报 2025年

作者：尚一星尹征南上海市应用数学和力学研究所上海市能源工程力学重点实验室上海大学力学与工程科学学院

界面脱粘是固体发动机体常见的破坏形式之一，内聚力模型（CZM）是研究发动机推进剂/衬层界面脱粘的重要手段。首先通过标准矩形试件扯离实验获得6种不同应变率下的载荷-位移曲线，确认了试件的破坏形式为粘接失效，总结了载荷-位移曲... 详细信息

界面脱粘是固体发动机体常见的破坏形式之一，内聚力模型（CZM）是研究发动机推进剂/衬层界面脱粘的重要手段。首先通过标准矩形试件扯离实验获得6种不同应变率下的载荷-位移曲线，确认了试件的破坏形式为粘接失效，总结了载荷-位移曲线的主要特征。其次，利用响应曲面法构建了获得整体最优参数的方法，通过该方法反演得到双线性（bilinear）与指数型（exponential）内聚力模型的最优参数，通过与实验曲线的对比，指明了两种模型的优缺点。最后，将指数型内聚力模型代入圆管发动机有限元模拟中，研究了内聚力参数、加载速率、界面刚度、壳体/推进剂模量等因素对界面脱粘行为的影响。结果表明，刚度与断裂能对脱粘长度有较大影响，而最大强度只影响最大剥离力，加载速率对最大剥离力与剥离长度都有明显影响，推进剂的弹性模量和界面刚度对圆管发动机r方向路径上的应力有较大影响，壳体的弹性模量却并无影响。

关键词：内聚力模型响应曲面法脱粘

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板凳龙运动轨迹模型的分析研究

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数学建模及其应用 2025年第1期14卷 25-32页

作者：蔡志杰复旦大学数学科学学院上海200433 上海市现代应用数学重点实验室上海200433 非线性数学模型与方法教育部重点实验室上海200433

对浙闽地区的一种传统地方民俗文化活动——板凳龙进行分析研究,建立龙头运动的常微分方程模型、龙身和龙尾运动的递推模型和调头曲线模型.板凳龙在行进过程中可能发生碰撞,本文建立了板凳碰撞的判别模型,给出了相应的判别条件,并在各... 详细信息

对浙闽地区的一种传统地方民俗文化活动——板凳龙进行分析研究,建立龙头运动的常微分方程模型、龙身和龙尾运动的递推模型和调头曲线模型.板凳龙在行进过程中可能发生碰撞,本文建立了板凳碰撞的判别模型,给出了相应的判别条件,并在各板凳不碰撞的情况下,确定最小螺距和龙头的最大速度.

关键词：板凳龙等距螺线常微分方程模型碰撞

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含对数位势的Cahn-Hilliard方程的3阶保正保能量稳定数值格式

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中国科学:数学 2025年第05期 991-1020页

作者：李雨桓景剑宇刘倩倩王成陈文斌复旦大学数学科学学院 Mathematics Department University of Massachusetts North Dartmouth 上海市现代应用数学重点实验室

本文提出对数位势Cahn-Hilliard方程基于有限差分的BDF3 （third-order backward differentiation formula）数值格式.在空间方向,本文同时引入2阶和4阶两种离散方法,并证明数值解的存在唯一性和保正性.本文通过引入一个新的正则项Aτ3?... 详细信息

本文提出对数位势Cahn-Hilliard方程基于有限差分的BDF3 （third-order backward differentiation formula）数值格式.在空间方向,本文同时引入2阶和4阶两种离散方法,并证明数值解的存在唯一性和保正性.本文通过引入一个新的正则项Aτ3?hD3?n+1,证明格式的无条件能量稳定性.利用离散正交卷积（discrete orthogonal convolution,DOC）核和粗估细估的思想,本文证明离散L∞(0,T;H-1（?）)∩L2(0,T;H1（?）)的误差估计,利用这个估计得到数值解在线性CFL （Courant-FriedrichsLewy）条件c1h≤τ≤c2h下的严格分离性,并最终得到离散L∞(0,T;L2（?）)∩L2(0,T;H2（?）)的误差估计.最后,本文通过几个数值例子来验证格式的有效性.

关键词： Cahn-Hilliard方程对数位势 BDF3数值格式无条件能量稳定性收敛性分析

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Limit Properties of One Dimensional Periodic Hopping Model

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Chinese Journal of Chemical Physics 2010年第1期23卷 65-68,I0001,I0002页

作者：张云新上海市现代应用数学重点实验室复旦大学数学科学学院上海200433

One dimensional periodic hopping model is useful to understand the motion of microscopic particles in thermal noise environment. In this research, by formal calculation and based on detailed balance, the explicit expressions of the limits of mean velocity and diffusion constant of this model as the number of internal mechanochemical sates tend to infinity are *** results will be helpful to understand the limit of the one dimensional hopping *** the same time, the work can be used to get more useful results in continuous form from the corresponding ones obtained by discrete models.

关键词： Diffusion constant Mean velocity Hopping model

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曲线的保面积细分算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2012年第9期24卷 1156-1163页

作者：唐国锋曹沅复旦大学数学科学学院上海200433 上海市现代应用数学重点实验室上海200433

针对文献(Gordon *** cutting and augmentation:An area-preserving method for smoothing polygonsand *** Aided Geometric Design,2010,27(7):551-562)中给出的CCA1算法做了改进,提出了曲线保面积细分算法——CCA(k)细分算法.该算法将CCA1中的割角由等腰三角形推广至割角两边与特征多边形的相邻两边成比例,从而使极限曲线能更好地契合初始的特征多边形.文中还推导了CCA(k)算法的递推关系式和割比的适定取法,并证明了极限曲线的收敛性和连续性.数值实例表明,对于大多数的封闭多边形,CCA(k)算法都能得到理想的细分结果.

关键词：细分算法保面积割补角收敛性连续性

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有结构壁面上液滴运动特征的耗散粒子动力学模拟

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物理学报 2013年第13期62卷 355-361页

作者：姚祎周哲玮胡国辉上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

本文采用耗散粒子动力学方法,研究了恒定外力驱动下液滴在有结构壁面上的运动过程.通过研究液滴在通过壁面结构时前缘接触点和前进角的变化,分析了液滴的运动特征.研究结果表明,在不同润湿性或不同外力驱动下,存在使液滴运动最快的"... 详细信息

本文采用耗散粒子动力学方法,研究了恒定外力驱动下液滴在有结构壁面上的运动过程.通过研究液滴在通过壁面结构时前缘接触点和前进角的变化,分析了液滴的运动特征.研究结果表明,在不同润湿性或不同外力驱动下,存在使液滴运动最快的"最优"壁面结构,并对其机理进行了讨论.本文还探讨了壁面润湿性、热涨落以及外力对液滴运动状态的影响.

关键词：微流体有结构壁面润湿性耗散粒子动力学(DPD)

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泡沫驱油核磁共振实验及泡沫动态稳定性评价

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石油勘探与开发 2018年第5期45卷 853-860页

作者：张景楠狄勤丰华帅叶峰李原王文昌上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

将核磁共振技术与传统岩心驱替实验相结合形成一种泡沫驱油核磁共振实验方法,在此基础上建立了评价泡沫在岩心中驱油时动态稳定性的新方法,研究了泡沫体系S-2(主要成分为十二烷基硫酸钠)和S-NP-2(主要成分为十二烷基硫酸钠和二氧化硅纳... 详细信息

将核磁共振技术与传统岩心驱替实验相结合形成一种泡沫驱油核磁共振实验方法,在此基础上建立了评价泡沫在岩心中驱油时动态稳定性的新方法,研究了泡沫体系S-2(主要成分为十二烷基硫酸钠)和S-NP-2(主要成分为十二烷基硫酸钠和二氧化硅纳米颗粒)在直接泡沫驱和水驱后泡沫驱下的驱油特征以及泡沫的动态稳定性。研究表明,通过核磁共振图像和T2(横向弛豫时间)谱可以直观反映泡沫的驱油特征;水驱后进一步使用泡沫体系S-2和S-NP-2驱替后的驱油效率提高幅度分别为18.05%和25.68%,最终驱油效率分别达到63.72%和67.50%,高于直接使用泡沫驱替时的驱油效率;同一泡沫体系在水驱后泡沫驱的方式中比在直接泡沫驱的方式中稳定性更好,相同驱替方式下泡沫体系S-NP-2比泡沫体系S-2更稳定。

关键词：泡沫驱驱替实验驱油效率核磁共振泡沫稳定性评价方法

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锰离子在多孔介质-凝胶体系中扩散及伤害凝胶的可视化实验和数值模拟

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石油勘探与开发 2019年第2期46卷 354-360页

作者：顾春元秦荣胜狄勤丰蒋帆刘子昂陈会娟上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

基于核磁共振成像技术和Mn^(2+)的信号抑制特性,探索矿物离子对凝胶结构损害的可视化新方法。通过氯化锰溶液静态扩散实验和驱替凝胶实验,研究了Mn^(2+)在多孔介质-凝胶体系中的扩散和分布特征,测得凝胶的核磁图像和驱替压力。实验结果... 详细信息

基于核磁共振成像技术和Mn^(2+)的信号抑制特性,探索矿物离子对凝胶结构损害的可视化新方法。通过氯化锰溶液静态扩散实验和驱替凝胶实验,研究了Mn^(2+)在多孔介质-凝胶体系中的扩散和分布特征,测得凝胶的核磁图像和驱替压力。实验结果显示,Mn^(2+)在多孔介质-凝胶体系中的静态扩散符合Fick扩散定律,其扩散速度随Mn^(2+)浓度上升而加快,凝胶图像面积随之缩小;浓度较高的氯化锰溶液驱替凝胶过程中凝胶的图像减小更快,水驱压力降幅更大。考虑Mn^(2+)与凝胶的化学吸附反应,建立了Mn^(2+)的扩散反应数学模型,分析Mn^(2+)浓度分布特征,数值模拟结果与核磁共振成像实验结果吻合,计算得到Mn^(2+)的扩散系数约为1.6 mm^2/h,显著影响凝胶核磁成像信号的浓度不低于2.5 g/L。研究表明,岩心中Mn^(2+)向凝胶中扩散,抑制了凝胶的成像信号并损伤其强度,且浓度越高影响越大;增加凝胶的反应吸附量、采用离子吸附隔离剂、提高反应速度、减少扩散时间均可以降低Mn^(2+)对凝胶的影响。

关键词：凝胶调驱扩散反应模型氯化锰核磁共振成像凝胶伤害可视化数值模拟

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基于教室人群疏散实验的行人流建模和模拟

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物理学报 2015年第22期64卷 99-108页

作者：董力耘陈立段晓茵上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

基于教室人群疏散实验,从中归纳出疏散过程中行人的基本运动特征.将桌椅分别视为不可穿越和可穿越的静态障碍物,而行人则被当成可移动的障碍物,这将导致背景场随人群的运动而动态更新,因此可以更好地反映前方拥挤程度对后面人群路径选... 详细信息

基于教室人群疏散实验,从中归纳出疏散过程中行人的基本运动特征.将桌椅分别视为不可穿越和可穿越的静态障碍物,而行人则被当成可移动的障碍物,这将导致背景场随人群的运动而动态更新,因此可以更好地反映前方拥挤程度对后面人群路径选择行为的影响.采用基于动态背景场的元胞自动机模型研究了不同桌椅排列和出口宽度的教室人群疏散过程,给出了疏散时间的空间分布以及平均和最大疏散时间,再现了实验中人群疏散的基本特征.数值模拟结果表明,疏散时间取决于桌椅的排列方式和教室出口的宽度.对于同一种排列,出口越小则疏散时间越长;对于给定的出口宽度,通常随着过道数的增加,疏散时间随之减少;当过道数增加且过道宽度不足以两人并行,从两侧进入过道的行人会发生冲突,使疏散效率有所降低;靠近出口一侧墙壁设置过道有利于人群的疏散.文中进一步分析了模拟与实验结果存在差异的原因.

关键词：元胞自动机背景场行人疏散最大疏散时间

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