甲醇分子(CH3OH)光谱性质的理论计算

研究了气相甲醇分子(CH3OH)基态和激发态性质。在对不同方法基组所得计算结果和实验结果进行比较之后,选用MP2(full)/6-311++G(2d,2p)理论方法进行计算,得到甲醇分子(CH3OH)基态和三重激发态的几何结构、能量以及频率信息;频率计算显示基态和三重态都为稳定构型。从三重态的结构出发,解释了三重态势能面为排斥型势能面的合理性。计算了甲醇分子单重激发态的垂直激发能,比较不同方法不同基组计算的甲醇分子单重激发态的垂直激发能,发现用TDDFT 中的b3p86方法使用6-311++G**基组的计算值和实验值符合得最好。计算得到的甲醇分子在MP2(full)/6-311++G(2d,2p)的绝热电离能和垂直电离能分别为11.18eV和11.32eV;计算得到的绝热电子亲和势与垂直电子亲和势分别为0.888eV和0.893eV。计算结果对实验研究有指导意义。     

甲醇分子(CH3OH)光谱性质的理论计算

研究了气相甲醇分子(CH3OH)基态和激发态性质。在对不同方法基组所得计算结果和实验结果进行比较之后,选用MP2(full)/6-311++G(2d,2p)理论方法进行计算,得到甲醇分子(CH3OH)基态和三重激发态的几何结构、能量以及频率信息;频率计算显示基态和三重态都为稳定构型。从三重态的结构出发,解释了三重态势能面为排斥型势能面的合理性。计算了甲醇分子单重激发态的垂直激发能,比较不同方法不同基组计算的甲醇分子单重激发态的垂直激发能,发现用TDDFT 中的b3p86方法使用6-311++G**基组的计算值和实验值符合得最好。计算得到的甲醇分子在MP2(full)/6-311++G(2d,2p)的绝热电离能和垂直电离能分别为11.18eV和11.32eV;计算得到的绝热电子亲和势与垂直电子亲和势分别为0.888eV和0.893eV。计算结果对实验研究有指导意义。     

S_2分子的从头算研究

采用了微机版的Ｇａｕｓｓｉａｎ９４程序以及ＣＩＳ方法和ＣＩＳ－ＭＰ２方法对Ｓ２分子的部分单重激发态和三重激发态进行了研究。计算表明：ＣＩＳ方法和ＣＩＳ－ＭＰ２方法对Ｓ２分子的２低单重激发态基本适用,可以给出较为满意的结果。但对Ｓ２分子的三重激发态和高激发态,ＣＩＳ方法还需进上步改进。     

用SAC-CI方法研究Si(CH3)2O双自由基的基态、激发态、阳离子态和阴离子态

采用Nakatsuji提出的对称匹配耦合簇相互作用(SAC-CI)方法,计算了Si(CH3)2O双自由基分子的基态,单重三重激发态,阳离子二重态和阴离子二重态的激发能,光电子谱,电离能等.结果表明,SAC-CI方法比TDDFT有明显优势.     

不同位置取代的三氰基乙烯基蒽的含时密度泛函研究

运用密度泛函理论(DFT)RB3LYP方法和ab initio HF单激发态相互作用(CIS)法分别优化了2-三氰基乙烯基蒽(2-TCVA)和9-三氰基乙烯基蒽(9-TCVA)分子的基态及最低激发单重态几何结构.系统分析了前线分子轨道特征,并探索了电子跃迁机理.应用含时密度泛函理论计算了分子的电子光谱,计算结果与实验值符合得较好.     

丙酮单重激发态C=O解离的理论研究

运用多参考微扰(MR)理论优化了丙酮基态和两个低激发态的稳定构型,解释了其构型的合理性;分别用含时密度泛函(TDDFT)和单电子激发组态相互作用(CIS)方法计算丙酮垂直激发能与实验值进行比较,发现TDDFT方法计算的结果与实验数据符合得最好.对丙酮基态和单重激发态C=O键的势能面进行扫描,分析其解离通道;对于丙酮单重激发态,1A1态的通道(3a)发生C=O解离几率最高.     

N，N-二甲基苯胺和苯醌间光诱导电荷转移

研究了N ,N 二甲基苯胺和苯醌间光诱导电荷转移的溶剂效应 .首先在B3LYP/ 6 31G 水平上对给体和受体进行构型优化 ,然后采用优化的给受体构型在Cs 对称性下计算得到两种相对稳定的复合物构象P和T .在CIS/ 6 31+G 水平上计算复合物气相激发态 ,结果发现 ,构象P的第三单重激发态发生分子间的完全电荷分离 ,构象T的第三激发单重态发生分子间的部分电荷分离 .在上述同样水平上计算复合物溶剂条件下的激发态性质 ,与气相结果相比表明 ,溶剂中两种构象的第三单重激发态均发生完全电荷分离 ,吸收光谱均发生较大红移 .     

间氟溴苯分子240 nm紫外光解动力学（英文）

利用时间切片离子速度成像技术研究了间氟溴苯分子在240 nm附近的紫外波段的光解动力学.实验上在三个不同光解波长处测量了光解产生的Br(~2P_(3/2))和Br(~2P_(1/2))原子的平动能释放谱和反冲速度的角分布.实验结果表明,通过两个最低~1ππ~*激发态的预解离或直接解离生成Br(~2P_(3/2))原子的机理主导着间氟溴苯分子的紫外光化学;由于分子中较弱的自旋轨道耦合作用,激发态的Br(~2P_(1/2))原子主要通过单重激发态在分子解离过程中与三重激发态的耦合产生.将当前的实验结果与我们最近报导的邻氟溴苯分子的结果对比可以发现,氟原子取代位的变化不会显著影响氟溴苯分子的紫外光解动力学机理.     

AlH分子结构与分析势能函数

本文运用群论及原子分子反应静力学方法,推导了 AlH分子的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π)及第三激发态(C1S+)的电子态及相应的离解极限.并使用SAC/SAC-CI方法,采用D95 (d)、6-311g(d)和cc-PVTZ等基组对AlH分子的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π)和第三激发态(C1S+)的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算.通过对三个基组的计算结果与实验结果的比较,得到cc-PVTZ基组是三个基组中最优基组的结论.使用cc-PVTZ基组,对AlH 分子的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π)和第三激发态(C1S+)进行了单点能扫描计算,并给出了AlH的基态(X1Σ+)、第一激发态(A1Π) 和第三激发态(C1S+)的Murrell-Sorbie函数形式的电子态的完整势能函数,进而得到了AlH分子第一激发态(A1Π)的激发能较小的结论.     

发光光谱在多环芳烃分析中的进展

多环芳烃化合物(PAH)具有大共轭体系,故其分子轨道中包含了能量低的成键π轨道和能量高的反键π~*轨道。当电子吸收合适的能量后,可从能量低的轨道跃迁到能量高的轨道,也称为激发。若被激发电子和未被激发电子的自旋方向相反,得到单重激发态;若自旋方向相同,则得到三重激发态。     

A dual model strategy to transfer multivariate calibration models for near-infrared spectral analysis

A dual-model method is proposed for correcting the calibration model. In the method, a primary calibration model is built using the spectra of a primary instrument and a correction model is established to describe the ratios between the predicted results from the spectra of different instruments. The prediction for the spectra of secondary instrument can be achieved by correcting the prediction of the primary model. A mathematical proof is described for the existence of the correction model, and the model is investigated using a near-infrared spectroscopic dataset of plant leaf samples measured on two instruments. The results show that a precise correction model is obtained and the model can be used to correct the predictions of the primary model. The correlation coefficients between the predicted and the reference ratios are above 0.9, and the prediction error after the correction is at the same level of the primary model.     

Ta及Nanbu库仑碰撞模型数值对比研究

深入研究库仑碰撞,对两种库仑碰撞模型-Ta模型与Nanbu模型在理论上进行了对比分析,详细阐述了两种模型中散射角大小的区别.在已有的采用Ta模型的全三维粒子模拟/蒙特长罗(PIC/MCC)算法基础上,采用Nanbu模型对电子间库仑碰撞计算模块重新进行了算法设计.分别应用Ta模型、Nanbu模型和无库仑碰撞的全三维PIC/MCC算法对国外热门负氢离子源JAEA 10A中的电子能量沉积进行了模拟分析.模拟结果与实验结果的对比分析发现:1)库仑碰撞使电子能量分布更接近于麦克斯韦分布;2)相对于传统的Ta模型,Nanbu模型的散射角考虑了多体碰撞的累加效果从而具有更高的期望值,按其模拟得到的电子温度具有更高的精度.这些为国内外学者设计相关算法指明了方向.     

Application of the conditional source-term estimation model for turbulence–chemistry interactions in a premixed flame

Conditional Source-term Estimation (CSE) is a closure model for turbulence–chemistry interactions. This model uses the first-order CMC hypothesis to close the chemical reaction source terms. The conditional scalar field is estimated by solving an integral equation using inverse methods. It was originally developed and has been used extensively in non-premixed combustion. This work is the first application of this combustion model for a premixed flame. CSE is coupled with a Trajectory Generated Low-Dimensional Manifold (TGLDM) model for chemistry. The CSE-TGLDM combustion model is used in a RANS code to simulate a turbulent premixed Bunsen burner. Along with this combustion model, a similar model which relies on the flamelet assumption is also used for comparison. The results of these two approaches in the prediction of the velocity field, temperature and species mass fractions are compared together. Although the flamelet model is less computationally expensive, the CSE combustion model is more general and does not have the limiting assumption underlying the flamelet model.     

Automatic fringe analysis of the induced anisotropy of bent optical fibres

A new theoretical model considering the refraction of the incident light beam by the fibre is suggested to determine the refractive index profile of bent optical fibres. This new model (slabs model) considering the cross section of the bent optical fibre consists of large number of slabs. The slabs model bases on the refraction of the incident beam by the fibre. The refractive index profile of the optical fibre cladding before bending obtained using the automated Fizeau interferometer with the aid of suggested model is compared with other models such as, the homogenous model and the multilayer model to verify the ability of this slab model. The refractive index profile of the bent optical fibre cladding is investigated using this suggested model. In addition, the new model is used to obtain the induced birefringence and the guiding parameters. The bending radius is recommended to be greater than 7.1 mm for the used optical fibre. The consideration of the refraction increases the accuracy of the results.     

用视密度加权平均二阶矩模型模拟旋流两相流动

本文用视密度加权平均代替时平均,建立了视密度加权平均的统一二阶矩两相湍流模型方程组（ＭＵＳＭ）,其中用体积分数代替了数密度,用颗粒驰豫时间作为封闭两相脉动速度关联方程耗散项的时间尺度,并引入了颗粒视在的气体速度脉动的输运方程。用ＭＵＳＭ模型模拟了旋流数为０．４７的气粒两相流动。并和实验结果及时间平均的ＵＳＭ模型的模拟结果进行了对照,两种模型均能较好地预报的两相的轴向和切向速度,轴向和切向脉动速度。此外,ＭＵＳＭ模型可以减少所用方程数,节省计算量。因此视密度加权平均的统一二阶矩两相湍流模型是一种对时间平均的统一二阶矩模型的改进,今后可以进一步扩大应用。     

包含液相扩散方程简化的锂离子电池电化学模型

锂离子电池的电化学模型对于电池特性分析和电池管理具有重要意义,但是准二维(P2D)模型复杂度太高,为了在保证模型精度的基础上尽量降低复杂度,本文提出了一种包含液相简化的P2D (LSP2D)模型,该模型首先基于电化学平均动力学将电池端电压化简成为仅耦合固相Li+浓度c_s和液相Li+浓度c_e的方程,然后进一步对表达c_s和c_e演化规律的偏微分方程进行抛物线近似化简,使得最终的模型由多项式组成.COMSOL仿真表明在放电倍率为1C时该模型与单粒子(SP)模型的估算精度和速度相当,但在放电倍率为3C时,该模型的估算时间比P2D模型减少了99.73%,与SP模型相当,估算精度相比SP模型有大幅度提升.     

入耳式耳机腔体结构的模型与优化

耳机的频响是由单元和腔体结构共同决定的。现有的耳机腔体结构仿真多采用集总参数模型,这类模型在高频段存在缺陷。该文在入耳式耳机的腔体结构仿真中引入基于传输线理论的声学模型,与传统模型相比,考虑损耗的传输线模型可提高入耳式耳机5 kHz～10 kHz频响仿真的准确性。在此基础上,优化算法提出改善耳机中高频频响的出声管设计方法。     

相变过程的格子Boltzmann方法模拟

应用Shan提出的伪势多相模型替代R-K着色模型,建立一种新的描述气液相变过程的格子Boltzmann理论模型,模拟蒸发(高密度转化为低密度)过程.改进了计算效率,且得到较好的计算结果.同时应用该模型从孔隙尺度模拟了多孔介质中的相变现象,验证了该模型模拟复杂相变问题的可行性.     

Reducing slab track vibration into bridge using elastic materials in high speed railway

In this paper, the problem of vibration transmission from slab track structures into bridge is studied by theoretical analysis. A vehicle-track-bridge coupling system dynamics model is established based on a multibody dynamics theory and a finite element method. The system model consists of vehicle model, track-bridge model and wheel/rail interaction model. The vehicle model is established based on the multibody dynamics theory, and the tack-bridge model is established by the finite element method. The vehicle model and track-bridge model are coupled through wheel/rail interaction model, and the track irregularities are included. The system dynamic responses are calculated, and the effectiveness of elastic materials in vibration reducing is discussed. The results demonstrate that elastic materials like slab mat layer inserted between slab track and bridge can reduce vibration transmitted from track into the bridge. Some suggestions for the design and application of slab mat are provided in the end of the paper.