检索结果-内蒙古大学图书馆

中国物理学会2016年秋季会议

作者：肖学会包括崔田吉林大学超硬材料国家重点实验室长春 130012

由于原子和分子体系在高压下的异常行为使得其在科学界越来越突出。在过去的70多年里，大家发展了实验条件及理论计算方法，但这些异常行为的原理依然有很大的问题。我们通过分子束缚模型模拟研究了氢分子离子H2+的基态特性，尽管分子... 详细信息

由于原子和分子体系在高压下的异常行为使得其在科学界越来越突出。在过去的70多年里，大家发展了实验条件及理论计算方法，但这些异常行为的原理依然有很大的问题。我们通过分子束缚模型模拟研究了氢分子离子H2+的基态特性，尽管分子束缚模型相对比较简单，但它能够模拟对原子、分子和其他束缚电子体系的压力效应，所以广泛地应用于氢原子，氢分子和氢分子离子的基态特性的研究中。

关键词：量子蒙特卡罗高压 H2+

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突增负荷过渡过程下水电机组振动特性研究

突增负荷过渡过程下水电机组振动特性研究

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水力机械学科发展战略研讨会暨第11届全国水力机械及其系统学术会议

作者：张雷克吴嵌嵌马震岳王雪妮太原理工大学水利科学与工程学院山西太原 030024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连 116023 三江学院土木工程学院江苏南京 210012 大连理工大学建设工程学部水利工程学院辽宁大连 116023 太原理工大学水利科学与工程学院山西太原 030024

由尾水管偏心涡带诱发的水力激励是引起水电站机组及厂房结构在过渡工况下产生剧烈振动的核心水力振源之一.本文从理论分析的角度提出了一种在不同负荷工况下尾水管压力脉动水力激励数学表述,以水力发电系统水-机-电-结构耦联模型为研... 详细信息

由尾水管偏心涡带诱发的水力激励是引起水电站机组及厂房结构在过渡工况下产生剧烈振动的核心水力振源之一.本文从理论分析的角度提出了一种在不同负荷工况下尾水管压力脉动水力激励数学表述,以水力发电系统水-机-电-结构耦联模型为研究对象,对其机组转子及转轮结构在突增负荷非稳态运行情况下的振动特性进行了分析.计算结果表明,同稳态工况相比,机组转子、转轮在瞬态工况下均存在运行稳定性降低、振幅明显增大等现象.本文研究成果可为水电站机组在该过渡工况下的动力响应分析提供合理可靠的模型与研究方法.

关键词：水轮发电机组振动特性尾水管压力脉动稳定性分析

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LaGaO3/SrTiO3界面二维电子气的起源探究

LaGaO3/SrTiO3界面二维电子气的起源探究

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中国物理学会2016年秋季会议

作者：王芙凝李吉超解士杰山东大学物理学院济南 250100

氧化物界面二维电子气是近年来材料领域的研究热点,且有潜在的应用前景。特别是块状材料为绝缘体的LaGaO3和SrTiO3,实验上在二者组成的异质结界面处观察到高迁移率的二维电子气引起了人们的广泛兴趣,但高迁移率二维电子气的起源仍需进... 详细信息

氧化物界面二维电子气是近年来材料领域的研究热点,且有潜在的应用前景。特别是块状材料为绝缘体的LaGaO3和SrTiO3,实验上在二者组成的异质结界面处观察到高迁移率的二维电子气引起了人们的广泛兴趣,但高迁移率二维电子气的起源仍需进一步研究。本文利用基于赝势平面波基组的第一性原理计算的方法对n型LaGaO3/SrTiO3(001)异质界面进行了系统的研究。

关键词：氧化物界面二维电子气密度泛函理论

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物理老化对固态聚合物电解质离子输运性能的影响

物理老化对固态聚合物电解质离子输运性能的影响

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中国力学大会-2015

作者：贺耀龙胡宏玖上海市应用数学和力学研究所上海大学理学院上海市力学在能源工程中的应用重点实验室

基于离子在高聚物无定形区的扩散机制与SPE的物理老化现象,建立了定量表征松弛过程中SPE离子电导率的计算模型及其解析方法,系统研究老化时间、电解质厚度和自由体积初值对离子输运性能的影响.此外,从热力学基本理论出发,进一步研究了... 详细信息

基于离子在高聚物无定形区的扩散机制与SPE的物理老化现象,建立了定量表征松弛过程中SPE离子电导率的计算模型及其解析方法,系统研究老化时间、电解质厚度和自由体积初值对离子输运性能的影响.此外,从热力学基本理论出发,进一步研究了离子输运与物理老化交互作用,分析了耦合参数对离子输运性能的影响.

关键词：物理老化固态聚合物电解质离子输运

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物理老化对固态聚合物电解质离子输运性能的影响

物理老化对固态聚合物电解质离子输运性能的影响

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2015中国力学大会

作者：贺耀龙胡宏玖上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学理学院上海200072 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

基于离子在高聚物无定形区的扩散机制与SPE的物理老化现象,建立了定量表征松弛过程中SPE离子电导率的计算模型及其解析方法,系统研究老化时间、电解质厚度和自由体积初值对离子输运性能的影响.此外,从热力学基本理论出发,进一步研究了...

关键词：

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一种提高电力系统频率测量精度的方法

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自动化技术与应用 2018年第11期37卷 103-108页

作者：李吉宁黄曙肖子龙广东电网公司电力科学研究院广东广州510080

电力科学研究、高精度电力仪器的发展、大量新技术的应用、对信号频率测量精度的要求越来越高。而电网工频属于较低的频率,在现有的频率测量技术中,普遍存在低频信号频率测量精度不高的问题。文章提出了一种提高电力系统频率测量精度的... 详细信息

电力科学研究、高精度电力仪器的发展、大量新技术的应用、对信号频率测量精度的要求越来越高。而电网工频属于较低的频率,在现有的频率测量技术中,普遍存在低频信号频率测量精度不高的问题。文章提出了一种提高电力系统频率测量精度的方法 ,在低频信号频率测量上具有独特优势,对低频信号具有较高的频率测量精度和稳定性。数学计算、仿真试验和物理实验结果表明了该方法的正确性和有效性。

关键词：电力系统频率测量噪声干扰正弦波参数幅值归一化高精度幅值检波点频滤波器

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生物磁共振数据分析中的几个问题

生物磁共振数据分析中的几个问题

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作者：孙建强中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）

学位级别：博士

核磁共振(NMR)在物理、化学、生物、医学等多个科学领域都有了广泛的应用。生物磁共振技术为分子水平、细胞水平及整体水平的生命科学研究提供方法学支撑,包括蛋白质结构和动力学分析,代谢组学分析等。本文主要开展数学与生物磁共振的... 详细信息

核磁共振(NMR)在物理、化学、生物、医学等多个科学领域都有了广泛的应用。生物磁共振技术为分子水平、细胞水平及整体水平的生命科学研究提供方法学支撑,包括蛋白质结构和动力学分析,代谢组学分析等。本文主要开展数学与生物磁共振的交叉研究,针对代谢组学以及蛋白动态组学两方面产生的核磁实验数据和实验现象,开展数据分析和数学建模的工作。本文分为六章,主要围绕数据分析和数学建模理论及其在生物磁共振中的应用进行研究。第一章简要介绍本文所需的生物磁共振数据分析方面的背景知识。在第二章中,研究了Renyi相对熵的中心极限定理及收敛速度。通过估计零均值的独立同分布的规范和与正态分布的Renyi相对熵,证明了与α(0<α<1)阶的Renyi相对熵有关的中心极限定理,得到独立同分布随机变量规范和Zn与标准正态分布随机变量G的Renyi相对熵的精确收敛速度,在此基础上给出一个检验残差序列是否接近零均值独立同分布的方法,为模型选择和模型诊断提供了理论基础。在第三章中,建立了代谢组学中一维谱数据的归一化新方法——聚类部分和归一化(CPIN, Clustering Partial Integral Normalization)。归一化主要是找一个合理的参考标准来衡量代谢物的变化。我们用层次聚类方法得到可能的参考组,通过平衡每个参考组的相似性与一致性,并采用OPLS提高其一致性。我们详细论述了聚类部分和归一化方法的流程及合理性,用两组数据展示其有效性。在第四章中,探讨了代谢组学一维谱数据的降维可视化,利用核方法把常规的线性降维方法拓广到了相应的非线性降维方法。首先给出了核磁共振数据降维中常用的一些线性降维方法(如PCA, LDA, PLS, OPLS)的严格数学推导过程；结合核技巧把上述PLS及OPLS线性降维方法拓广到经验核空间；并利用一组实际NMR数据展示上述方法的降维效果和核函数的参数设置对分类降维效果的影响。在第五章中,研究与生物大分子动态学磁共振实验有关的数学建模。生物大分子动态学关注蛋白质的瞬态结构及其功能,我们针对大肠杆菌的糖类磷酸转移酶系统,利用常微分方程组建立了相关蛋白质的动力学模型,阐述了蛋白与蛋白的弱相互作用以及二元磷酸基传递路径等新的核磁实验发现背后潜在的生物机制。建立一个简单的基元反应模型说明了解离常数与磷酸基传递效率之间的关系；对转运系统建立了包含二元通路的数学模型,计算了三元通路和二元通路的磷酸基转运效率。在第六章中,总结了全文的工作并提出了有待解决的问题。

关键词：数据分析核磁共振代谢组学归一化降维可视化 PTS系统

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氟溴苯分子和甲基苯甲醚分子的激发态和离子态光谱研究

氟溴苯分子和甲基苯甲醚分子的激发态和离子态光谱研究

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作者：秦晨中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）

学位级别：博士

芳香族化合物的激发态和离子态光谱研究在大气化学、燃烧化学、环境监测以及天体化学等领域有着重要的应用。通过对分子激发态和离子态光谱进行实验研究和理论计算,可以获得分子在激发态和离子态的几何结构、振动频率、激发能、电离能... 详细信息

芳香族化合物的激发态和离子态光谱研究在大气化学、燃烧化学、环境监测以及天体化学等领域有着重要的应用。通过对分子激发态和离子态光谱进行实验研究和理论计算,可以获得分子在激发态和离子态的几何结构、振动频率、激发能、电离能、分子轨道和对称性等多方面的信息,为深入研究分子的化学反应机制提供帮助。本文利用共振增强多光子电离(REMPI)技术和质量分辨阂值电离(MATI)光谱技术对芳香族化合物氟溴苯分子和甲基苯甲醚分子的激发态和离子态光谱进行了研究,得到以下主要结果： 1.使用单光共振双光子电离(1C-R2PI)技术测量了三种同分异构体邻、间、对氟溴苯分子基态到第一电子激发态(S1←S0)的光谱,得到邻、间、对氟溴苯分子第一电子激发态(S1态)的激发能E1)分别为36987、36961和36223cm-1。结合理论计算,对邻、间、对氟溴苯分子S1态的谱峰进行了标识。研究表明氟溴苯分子S1态的激发能和振动能级结构由其受到的共振效应和诱导效应共同决定。此外,通过比较对氟溴苯分子的REMPI谱和由对氟溴苯分子解离生成的Br原子的REMPI谱,得到对氟溴苯分子在S1态的解离势垒(S1束缚态和排斥态交叉点相对S1态带源的能量差)约为2815cm-1(0.35eV)。 2.使用1C-R2PI技术和MATI技术测量了间甲基苯甲醚分子顺反异构体的S1←S0的光谱和阈值电离光谱。得到顺式、反式间甲基苯甲醚分子的E1分别为36049±2和36117±2cm-1,绝热电离能(IE)分别为64859±5和65110±5cm-1。结合理论计算,解释了顺式、反式间甲基苯甲醚分子E1和IE存在差异的原因,并对S1态和离子基态D0态的谱峰进行了标识。研究表明间甲基苯甲醚分子顺反异构体在S1态和Do态的活性振动主要是甲基转动、面内环的运动和与取代基相关的弯曲振动。间甲基苯甲醚分子的S1态振动光谱、D0态离子光谱以及理论计算均表明这两个转动异构体在D0态的几何构型与S1态的中性几何构型相比有较大改变,取代基与取代基、取代基与苯环间的相互作用强度高低次序为：S0研究了反式邻甲基苯甲醚分子的S1←S0的光谱和阈值电离光谱。得到反式邻甲基苯甲醚分子的E1为36364±2cm-1,绝热IE为64755±5cm-1。结合理论计算对S1态和D0态的谱峰进行了标识。反式邻甲基苯甲醚分子的S1和IE相对苯甲醚分子和甲苯分子的S1和IE有相对红移,表明甲基和甲氧基与苯环的相互作用在S1和D0态时比在基态时强。反式邻甲基苯甲醚分子的S1态和D0态光谱以及理论计算均表明其在D0态的几何构型与S1态的几何构型相比有较大改变。

关键词：芳香族化合物共振增强多光子电离激发态光谱质量分辨阈值电离离子态光谱

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多孔介质中纳米颗粒吸附减阻法的水流滑移模型

多孔介质中纳米颗粒吸附减阻法的水流滑移模型

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第二十七届全国水动力学研讨会

作者：顾春元狄勤丰蒋帆庞东山李国建张景楠上海大学上海市应用数学和力学研究所上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室

针对注水开发油田中的"高压欠注"难题研发的纳米颗粒吸附法减阻技术是一项有效的前沿技术,其减阻机理的核心理论是水流滑移效应,现有的多孔介质水流滑移模型未考虑纳米颗粒吸附引起的孔径变化与不同状态时渗透率的差异,尚不... 详细信息

针对注水开发油田中的"高压欠注"难题研发的纳米颗粒吸附法减阻技术是一项有效的前沿技术,其减阻机理的核心理论是水流滑移效应,现有的多孔介质水流滑移模型未考虑纳米颗粒吸附引起的孔径变化与不同状态时渗透率的差异,尚不能合理地解释纳米吸附法的减阻机理。考虑纳米颗粒吸附边界层对管径大小与边界润湿性能的影响,以及不同流体状态时的岩心渗透率的差异,采用均质等效多管束物理模型建立了基于纳米颗粒吸附的多孔介质水流滑移数学模型Ⅰ。模型Ⅰ给出了滑移长度与吸附层厚度、孔隙度、以及不同流态时渗透率的关系,将传统的岩心流动实验与速度滑移理论结合起来,为多孔介质中滑移长度的表征提供了一种方法,很好地解释了纳米颗粒吸附造成多孔介质孔道管径减小而注水量增加的矛盾,为阐述纳米减阻机理提供了理论依据。同时,该模型也适用于由各种表面活性剂吸附引起的水流滑移效应。通过岩心流动实验,测试了不同纳米增注剂的减阻效果,渗透率的增幅在,减阻效果显著。利用模型Ⅰ和模型Ⅰ计算了岩心中纳米增注剂引起的水流滑移长度,结果显示,两者的差异较大,不是单一的孰大孰小的关系,与不同流态时的渗透率有关。

关键词：纳米颗粒吸附法边界层减阻机理滑移长度数学模型

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1,8-萘酰亚胺类荧光探针分子光物理过程的理论研究

1,8-萘酰亚胺类荧光探针分子光物理过程的理论研究

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作者：王艳中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)

学位级别：博士

1,8-萘酰亚胺类化合物是一类研究较早、应用较为广泛的荧光化合物之一,由于具有结构简单、易于修饰、光稳定性好、荧光量子产率高、环境敏感等优秀的光物理性质而被广泛应用于荧光探针领域,引起了国内外研究学者的极大兴趣。本论文通过... 详细信息

1,8-萘酰亚胺类化合物是一类研究较早、应用较为广泛的荧光化合物之一,由于具有结构简单、易于修饰、光稳定性好、荧光量子产率高、环境敏感等优秀的光物理性质而被广泛应用于荧光探针领域,引起了国内外研究学者的极大兴趣。本论文通过量子化学计算研究了一系列1,8-萘酰亚胺衍生物的电子结构并讨论了动力学问题,包括激发态结构和性质的计算,双荧光机理的讨论,考虑了取代基、溶剂效应对分子结构、激发态能量以及吸收和发射光谱的影响,探索了分子结构与光物理性能的相互关系,为新型荧光探针的优化设计提供理论基础和指导。本论文共分六个章节,主要内容如下：第一章简要介绍了荧光探针的机理。另外对1,8-萘酰亚胺类衍生物作为荧光探针的研究进行了简单介绍。第二章详细介绍了本文所采用的理论计算方法。主要包括Hartree-Fock近似、密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TD-DFT)及单激发组态相互作用(CIS)方法。第三章利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对1,8-萘酰亚胺类pH荧光探针分子Napa-pp及其参照物Nap-pp, Napa-p和Nap-p进行了几何构型优化和激发态计算,计算结果表明,基态时中性探针分子Napa-pp的HOMO-2, LUMO都在荧光团的π,π*轨道,而两端氮原子孤对电子所在的轨道为HOMO和HOMO-1轨道。这将有可能产生PET以及ICT效应并导致荧光熄灭。随着pH值降低,二甲胺的氮原子结合质子后,HOMO-1,LUMO在荧光团的π,π*轨道,而未结合质子的哌啶环,所在的轨道为HOMO轨道,这时PET现象终止而只有ICT效应,荧光强度有所增强。进一步降低pH值,哌啶环上的氮原子也结合质子,这时HOMO, LUMO都在荧光团的π,π*轨道,既没有PET现象,也没有ICT现象,荧光强度进一步增强。计算结果与实验现象非常吻合。第四章利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)以及CIS方法,计算了21个4-苯基-1,8-萘酰亚胺衍生物的吸收和发射光谱,研究了苯环上给(吸)电子取代基和溶剂极性对化合物局域激发(LE)和分子内电荷转移激发(CT)顺序的影响。通过分子轨道分析发现,随着苯基上的取代基的供电子能力增强,LE和CT顺序发生变化,化合物的荧光能在极性更小的溶剂里被淬灭。利用扭转分子内电荷转移(TICT)模型,对以4-MeOPhONI为代表的化合物的双荧光机理进行了研究。第五章利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)以及CIS方法在非极性溶剂环己烷和极性溶剂二氯甲烷中对具有双1,8-萘酰亚胺结构单元的有机荧光材料(FLuONI)的激发态结构及电子光谱进行了研究。结果表明,其最强吸收和发射光谱都具有电荷转移(CT)态,从理论上说明FluONI在新型荧光材料、非线性光学材料等领域具有潜在的应用价值。第六章利用含时波包传递方法对反应H2+CH3→H+CH4进行了八维量子动力学研究,在八维模型中CH3保持其C3v对称性。计算了反应几率、积分反应截面以及200-2000 K温度范围内的热速率常数。结果发现H2振动激发及CH3的伸缩和伞形振动激发对反应均有促进作用,但是H2振动激发对反应的促进作用大于CH3振动激发。量子动力学计算的速率常数与其他理论值以及实验测量值吻合很好。第七章为全文总结。

关键词： 1,8-萘酰亚胺衍生物光诱导电子转移扭转分子内电荷转移双荧光机理溶剂效应密度泛函理论含时密度泛函理论单激发组态相互作用

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