FPM改进算法及在应力波传播问题中的应用A specified improved algorithm for Finite Particle Method and its application to wave propagation

有限粒子法(FPM)是传统SPH方法的重要发展,大大提高了边界区域粒子的计算精度。然而在迭代计算过程中,高耗时和潜在的数值不稳定性是制约FPM应用的关键因素。通过对FPM基本方程进行矩阵分解,建立了一种特殊格式的FPM改进算法。该方法保持FPM方法在边界区域较高计算精度的同时,成功地规避了传统FPM方法对系数矩阵可逆性的限制,大大提高了计算效率。最后,将改进算法在一维应力波传播问题中予以实现,获得了较好的数值结果。     

两个手性胶囊分子的氢键介质的动态共价键合成

从手性环己-1,2-二胺衍生的手性双头基前体出发合成了两个手性的双层结构的胶囊化合物。设计前体带有氨基和醛基,它们被连接到两个分子内氢键诱导的折叠体片段上。分子内氢键通过促进三个亚胺键的形成促进两个大环板块的选择性形成。     

海洋微藻生长过程藻液三维荧光特征

利用三维荧光光谱技术监测了中肋骨条藻（Skeletonema costatum）,塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）,微小亚历山大藻（Alexandrium mimntum）,锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）,东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）及海洋原甲藻（Prorocentrum micans）实验室培养过程中产生的荧光溶解有机物。中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质,而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大,原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致,此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似,例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻,但具体荧光峰位置有所不同。     

铂纳米颗粒-甘氨酸功能化石墨烯电化学传感器的制备及在大豆苷元分析中的应用

本文以甘氨酸为还原剂和功能化试剂，合成了铂纳米颗粒-甘氨酸功能化还原氧化石墨烯材料(Pt-G-rGO)。通过场发射透射电镜观察了材料的形貌，使用红外光谱和XRD图谱对其结构和化学组成进行分析。在不加H₂PtCl₆的情况下，采用同一方法制备了甘氨酸功能化石墨烯材料(G-rGO/GCE)。将这两种材料分别修饰于玻碳电极(GCE)表面，制备了电化学传感器(Pt-G-rGO/GCE和G-rGO/GCE)。与GCE和G-rGO/GCE相比，Pt-G-rGO显示了更快的电子传递速率，并对大豆苷元具有更灵敏的响应。考察了溶液pH及扫速对响应信号的影响，依据动力学参数，分析了大豆苷元的电化学反应。建立大豆苷元的测定方法，应用于市售药品含量分析。     

基于分数阶模型的非完整系统的Mei对称性及其守恒量

为了进一步揭示非完整系统的对称性和守恒量之间的内在关系，提出并研究基于分数阶模型的非完整系统的Mei对称性及其守恒量．首先，根据分数阶d’Alembert-Lagrange原理建立基于分数阶模型的非完整系统的动力学方程．其次，根据动力学方程中的动力学函数经无限小变换后仍满足原方程的不变性，建立分数阶模型下非完整系统的Mei对称性定理，给出Mei守恒量．再次，讨论了几个特例：分数阶Hamilton系统、经典非完整系统和受非完整约束的分数阶Lagrange系统的Mei对称性定理．文末举例说明结果的应用．     

碳化硅表面氢气吸附机理研究

在CVD沉积SiC过程中，载气体H2与沉积SiC基体表面的反应影响沉积速率和沉积产物品质，因此研究这些微观反应机理具有十分重要的科学意义和工程价值。本文基于第一性原理研究了H2在3C-SiC(111)（硅原子暴露面）和3C-SiC(-1-1-1)（碳原子暴露面）面的吸附位置、吸附能、电子结构和覆盖率等吸附情况。发现H2倾向于吸附在3C-SiC(111)面，H原子的最稳定吸附位为OT位（顶位）且属于化学吸附。H2在吸附时会自发解离为两个H原子，以双顶位形式吸附在两个相邻的Si原子上。该过程中基体表面Si原子的电子向H偏移，此时两者的主要相互作用源于Si原子的p轨道和H的s轨道的重叠杂化。通过计算氢气在表面的覆盖率，发现吸附能随着覆盖率的增大而增大，在低H覆盖率(θH≤4/9 ML)下，H原子之间存在着较强的吸引力，随着H覆盖率的增加(θH＞4/9 ML)，H原子之间排斥力逐渐增大，吸附能增加趋缓，整体结构更加稳定。     

四川盆地红层砂泥岩循环加卸载动力学特性研究

四川地震多发，广泛分布于该区域的红层岩石的动力学是许多重大工程建设和运营安全的重要影响因素。因此，本文针对3种典型红层砂泥岩（粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和细砂岩），开展了不同动应力幅值的单轴循环加卸载试验，结果表明：在相同动应力幅值下，粉砂质泥岩与细砂岩的滞回环相对面积、阻尼比、阻尼系数及泥质粉砂岩的滞回环相对面积、阻尼比均随着循环周次呈对数递减，而泥质粉砂岩的阻尼系数随着循环周次呈开口向下的二次多项式分布；在相同循环周次下，随着应力幅值增大，滞回环相对面积均呈指数递增，粉砂质泥岩和泥质粉砂岩的阻尼比呈指数递增，阻尼系数呈开口向下的二次多项式分布，细砂岩的阻尼比和阻尼系数均呈对数递减。