基于CFD的方形截面导弹纵向虚拟飞行模拟

通过将飞行力学模型及操纵控制舵面的控制律同流体力学方程耦合求解, 能够完成基于CFD方法的虚拟飞行模拟. 通过这种方法实现了方形截面导弹的纵向虚拟飞行模拟. 着重介绍了将飞行力学方程及舵偏控制律耦合到CFD解算器中的方法, 以及用于复杂外形的需要随飞行器及舵偏一起运动的多块结构网格更新方法,研究成果未来可用于非线性条件下飞行器稳定性及控制律的检验. 完成了方形截面导弹纵向虚拟飞行模拟,包括纵向俯仰自由度的迎角保持机动和通过舵面的偏转控制飞行器迎角按照预定的变化量减小; 通过两种典型机动动作的模拟,证明发展的耦合计算方法以及所采用的配平算法可以成功地应用于虚拟飞行模拟中.      

快速多极虚边界元法对含圆孔薄板有效弹性模量的模拟分析

针对虚边界元法,引入快速多极展开和广义极小残值法(GMRES)的思想,以形成快速多极虚边界元法的求解思想,并将此方法用于含圆孔薄板有效弹性模量的模拟分析.由于本文方法采用了"源点"多极展开和"场点"局部展开的组合处理方案,从而使得原问题方程组求解的计算耗时量和储存量降至与所求问题的计算自由度数成线性比例.本文工作的研究目的在于:提高虚边界元法在普通台式机上的运算能力和拓宽虚边界元法对大规模复杂问题的求解(或数值模拟).文中给出了均布圆孔的正方形薄板和之字形分布圆孔薄板二个算例,以验证该方法的可行性,计算精度和计算效率.     

先导化合物的发现——整合计算机虚拟筛选、化学合成和生物测试方法*

先导化合物的发现在药物研究中起关键作用。基于分子对接的虚拟筛选是创新药物研究的新方法和新技术,已成为一种与高通量筛选互补的方法,广泛应用于先导化合物的发现中。本文将结合本课题组的研究实例,综述了通过计算机虚拟筛选、化学合成和生物测试相结合的方法来发现先导化合物的一些研究工作。     

多肽定量构效关系与分子设计

综述了多肽定量构效关系和计算机辅助多肽分子设计方法的最新进展,重点介绍了多肽定量构效关系研究中的化学结构定量描述符和建立数学模型的统计方法,并对模拟肽学和虚拟组合多肽库在多肽分子设计中的应用进行了简要的论述.     

Virtual Photon Effects on Chaos in Generalized Lorenz-Haken Equation

The dynamics of an ensemble of two-level atoms injected into a single-mode cavity is studied in the exact atom-field interaction situation, in which the counter-rotating terms describing the so-called virtual photon processes neglected in the rotating-wave approximation, are considered. The cavity mode is driven by the injected classical field,and the atom is prepared in a coherent superposition of the two levels. We first derive the generalized Lorenz-Haken equation by using the technique of quantum Langevin equation, and then numerically study the dynamics of this equation.We find that the virtual photon processes have strong effects on the dynamics, which can cause the trajectory in phase space of strange attractor spiral around four focus points, and the trajectory is modulated by virtual photon processes.The chaos region in parameter space is now enlarged. It should be stressed that the strange attractor can exist in optical bistability, and whether the atomic coherences and classical field can inhibit chaos depends on the laser frequency.     

Greedy 3-Point Search (G3PS)—A Novel Algorithm for Pharmacophore Alignment

Chemical features of small molecules can be abstracted to 3D pharmacophore models, which are easy to generate, interpret, and adapt by medicinal chemists. Three-dimensional pharmacophores can be used to efficiently match and align molecules according to their chemical feature pattern, which facilitates the virtual screening of even large compound databases. Existing alignment methods, used in computational drug discovery and bio-activity prediction, are often not suitable for finding matches between pharmacophores accurately as they purely aim to minimize RMSD or maximize volume overlap, when the actual goal is to match as many features as possible within the positional tolerances of the pharmacophore features. As a consequence, the obtained alignment results are often suboptimal in terms of the number of geometrically matched feature pairs, which increases the false-negative rate, thus negatively affecting the outcome of virtual screening experiments. We addressed this issue by introducing a new alignment algorithm, Greedy 3-Point Search (G3PS), which aims at finding optimal alignments by using a matching-feature-pair maximizing search strategy while at the same time being faster than competing methods.     

边坡稳定分析的虚功率法

基于有限元计算所得应力场的改进极限平衡法, 对渗流与有效应力耦合作用强烈的边坡或地基的稳定性分析具有优势. 本文提出了边坡稳定分析的虚功率法, 即基于极限分析的上限定理, 利用机动许可的组合刚体滑动机构和有限元应力场, 用滑动机构的速度间断面上的抗滑力功率与滑动力功率的比值计算安全系数. 通过分步优化方法, 获得边坡给定滑动机制的稳定安全系数. 对2个典型折线滑动机构的边坡案例进行了分析, 比较了采用静力平衡应力场和静力许可应力场对安全系数的影响. 指出基于土体线弹性本构模型所得的有效应力场计算的稳定安全系数, 也是边坡稳定安全性的一个不错的度量. 算例中本文计算所得的边坡稳定安全系数, 与文献中推荐的答案很接近, 其滑动机制与有限元强度折减法分析所得的滑动机制基本一致, 安全系数也接近, 表明本文提出的方法是合理的边坡稳定分析新方法, 为边坡和地基的稳定性分析提供了新的选择.      

单足机器人周期跳跃控制的虚拟约束方法

 研究单足机器人周期跳跃控制问题．弹簧支撑倒立摆模型可以比较准确地描述动物的跳跃行为,但无控制的自然跳跃抗干扰能力较差,一般采用轨迹跟踪控制方法实现单足机器人周期跳跃．当系统存在比较大的误差时,传统的时间轨迹跟踪控制方法存在明显的不足．引入虚拟约束技术,采用基于空间路径跟踪的控制方法可以克服时间轨迹跟踪的不足．采用点足机器人模型,并通过控制腿伸缩的方式为系统提供动力,将跳跃过程分为地面摆动和腾空飞行两个阶段,并通过起飞和着陆两个事件完成两个阶段之间的转换,整个系统模型属于欠驱动非光滑动力学系统．根据简化的动力学方程获得系统的虚拟约束解析表达式,并采用部分反馈线性化方法结合PD 控制设计系统的控制律．分析了系统的混合零动力学方程,并证明了闭环系统的临界稳定性．仿真结果表明,提出的控制方法可以实现单足机器人的周期跳跃控制,并且对外部干扰具有较强的鲁棒性．     

基于水足迹理论的舟山群岛新区水资源评价

基于水足迹理论, 计算舟山群岛新区水足迹各组成部分, 分析水资源利用状况, 并从水足迹结构、效益、安全性和可持续性4个方面进行评价. 结果表明: 2010~2014年舟山群岛新区水足迹值为3.58×108~3.84×108m3, 呈波动上升趋势; 其中工业水足迹均值为5.3×108m3, 整体在均值上下波动; 生活水足迹均值为0.61×108m3, 有缓慢增长趋势; 其他水足迹表现为下降势态; 农业水足迹在1995~2014年整体较为稳定, 2006年后呈下降趋势. 舟山群岛新区水资源自给能力低, 对外依赖度偏高; 水资源产生的经济效益持续增加, 对其他地区影响显著; 生态安全程度不高, 且缺乏稳定性, 可持续利用能力弱.     

Comment on “Potential profile near the virtual cathode in presence of charged dust”

The characteristics of the virtual cathode and its potential profile in the presence of negatively charged dust particles have been reported by Rathod et al. They have studied the role of charged dust particles in the formation of virtual cathode near the emitting surface. Two conditions of the dust charge number, Z_d = 1 and Z_d = 1,000 are used to study the role of dust density (n_d) for the formation of virtual cathode. This work is original and will be more interesting in case of using the correct model equations and realistic dusty plasma conditions.