一类具有切换拓扑和随机故障影响的集群演化模型分析

本文研究带有切换拓扑和随机故障影响的Cucker-Smale模型的集群演化特点,在切换时间间隔和故障概率满足一定约束条件下,给出系统几乎必然发生集群演化的充分条件.鉴于随机故障和拓扑切换的综合影响,Cucker-Smale模型产生了复杂的集群演化行为,其中集群收敛速度随着故障概率的增加会显著减慢.同时,我们在切换过程中并不要求每时每刻的交互图都具生成树.只需保证在有限时间段内联合图具有生成树.进一步,数值仿真结果显示,当切换时间间隔增加或故障概率较大时,系统的集群演化行为将会遭到破坏.     

大分子颗粒乳化剂研究进展

近年来,纳米科技的蓬勃发展将颗粒乳化剂的研究热点从传统乳化领域拓展到纳米材料的制备领域。颗粒乳化剂体系也从最初的无机颗粒拓展到有机／无机复合颗粒乳化剂、聚合物颗粒乳化剂、天然大分子颗粒乳化剂等体系,并引起了科学家们的广泛关注。本文主要对大分子颗粒乳化剂近期研究进展进行了综述,介绍了颗粒乳化剂的基本概念和乳化机理,按化学...     

共溶剂性质对双亲性无规共聚物P(St-co-DM)胶束化行为及其性能的影响

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)为共聚单体, 通过普通自由基溶液聚合合成了双亲性无规共聚物P(St-co-DM). 用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(¹H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和差示扫描量热(DSC)仪对聚合物结构进行表征. 研究了共溶剂的性质对P(St-co-DM)自组装胶束结构及其乳化性能的影响. 用透射电镜(TEM)和动态激光光散射(DLS)表征了自组装胶体粒子的形态、粒径大小及其分布. 通过测量胶束在甲苯/水界面的接触角表征胶束表面性能. 结果表明: P(St-co-DM)以四氢呋喃(THF)为共溶剂自组装时, 胶束的临界聚集水含量较大, 胶束表面亲水性较强, 流体力学半径较大; 用二氧六环或THF为共溶剂, 水为选择性溶剂, P(St-co-DM)自组装可以得到外层松散、内层比较密实的球状胶束, 用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为共溶剂时, 胶束整体呈现比较密实的球状胶束; 分别用DMF、二氧六环和THF为共溶剂制备的胶束, 其接触角均值都小于90°, 可形成O/W型(水包油型)乳液. 乳化实验结果表明, 以二氧六环和THF为共溶剂制备的胶束作为颗粒乳化剂制备的乳液性能较好.     

支化型交替聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)自组装胶束的制备及其乳化性能

利用支化型交替聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)(BPSMA)在选择溶剂DMF-H2O中自组装制备球形胶束,以之作为新型颗粒乳化剂稳定白油-水体系,探讨胶束浓度和pH对BPSMA胶束乳化性能的影响。用紫外分光光度计(UV-Vis)追踪了聚合物溶液自组装过程,粒径及Zeta电位分析仪和透射电子显微镜(TEM)表征了BPSMA胶束的基本性质;利用光学显微镜分析了乳液性质;扫描电子显微镜(SEM)观察了胶束在固化后的油水界面的形貌。结果表明:BPSMA胶束具有优异的乳化效率,在极低的胶束质量浓度下(0.25~1.00mg/mL)亦可长期稳定白油-水乳液;BPSMA胶束所稳定的乳液具有明显的pH响应性,当pH≤6时,胶束呈球形颗粒状吸附并稳定于油水界面,当pH6时,胶束从油水界面脱离,乳液破乳;此外,BPSMA胶束作为颗粒乳化剂还具备良好的普适性,可以长效稳定碳酸二辛脂、辛酸丙基庚酯、硅油、棕榈酸异辛酯和润肤油脂等。     

序Banach空间中的随机不动点定理

该文获得了序Banach空间中随机序压缩映射存在不动点的充要条件.利用随机Mann迭代序列,给出了几个随机不动点收敛定理,改进了最近文献的相应结果.     

两性pH敏感凝胶瞬态溶胀问题的基本方程和数值解

聚电解质两性凝胶的侧链有可电离的酸性和碱性基团,因其能对所处溶液环境的pH值产生响应,又可称作两性pH敏感凝胶．两性pH敏感凝胶属于超弹性材料,其变形问题涉及力学-化学耦合．同时,由于凝胶的变形伴随着溶剂分子的迁移,导致变形不能瞬间完成,故应研究两性pH敏感凝胶变形发展的全过程．由于其实用价值高,研究难度大,两性pH敏感凝胶的瞬态溶胀问题近年来引起了国内外众多研究人员的关注．本文以非线性连续介质力学理论和孔隙弹性理论为基础,结合电离平衡、唐南平衡等条件,获得了能描述两性pH敏感凝胶材料在外界激励下形变发展全过程的基本方程,探究了外加载荷、溶液pH值、盐溶液浓度等因素对两性pH敏感凝胶瞬态溶胀的影响,所得结果对该材料的应用有一定参考价值．     

基于LU-SGS的非结构弹簧网格迭代算法

针对运动间断拟合中需频繁更新网格点位置的特点,提出一种基于LU-SGS(lower-upper symmetricGauss-Seidel)迭代方法的非结构弹簧网格运动算法.根据弹簧网格原理构建与网格拓扑关系相对应的稀疏系数矩阵,将LU-SGS思想成功引入动网格迭代算法,并辅以合理的网格运动管理策略,实现动网格的快速迭代.研究表明,在非结构网格下,LU-SGS算法可以满足运动间断拟合的需求,在流场隐式时间推进时,仍能保证获得稳定解;与传统的SOR方法相比,计算时耗减少20%以上.     

局部高密度钢纤维混凝土疲劳裂纹扩展实验研究

在混凝土弯曲构件底部用高密度钢纤维局部增强称为局部高密度钢纤维混凝土（PHPFRC）,与同样纤维掺量的传统钢纤维混凝土（SFRC）比较,它可以用近似的价格获得高得多的力学性能,本文对PHPFRC缺口试件在循环载下的裂纹扩展规律进行了研究,发现裂纹并非是由一条主裂纹循序渐进地发展,而是随着循环次数的增加,呈多条短裂纹陆续出现,弥散式发展的趋势,说明在高密度纤维的增强下,混凝土的疲劳断裂由脆性向专心性转变,根据实验及分析结果得出了两种纤维掺量下PHPFRC度件的Paris参数,并且用一个分维值D的变化描述了裂纹的演经过程,发现裂纹失稳扩展前的临界分维值D随着纤维掺量的增加而增加。     

核交联型双亲聚合物胶体粒子的制备及其乳化性能

以三硫代碳酸酯为链转移剂,合成了端羧基聚(丙烯酸-r-苯乙烯)(P(AA-r-St))大分子链转移剂;将其用于二乙烯基苯的可逆加成-断裂链转移自由基(RAFT)聚合,一步制备了以交联聚二乙烯基苯为内核、P(AA-r-St)为核外大分子链的双亲聚合物胶体粒子。通过红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱确定了大分子链转移剂的化学结构;采用纳米粒度仪、扫描电子显微镜和水接触角测试对胶体粒子的尺寸、形貌及亲-疏水性进行了表征。研究了核外大分子链的化学组成、水相pH、油-水体积比以及油相类型对胶体粒子乳化性能的影响,并通过油相固化的方式考察了胶体粒子在油-水界面的形貌。结果表明:改变核外大分子链的化学组成可有效调控胶体粒子的尺寸、亲-疏水性及乳化性能;当核外大分子链中疏水基元St的物质的量分数为11%时,胶体粒子能够在较宽的pH范围(3~11)稳定水包油型乳液,最大油相体积分数达66.7%;胶体粒子吸附于油-水界面上,有效阻止了乳液滴的聚并;此外,胶体粒子可长效稳定多种油-水体系,作为颗粒乳化剂具有良好的普适性。     

双亲性无规光敏共聚物的疏水基元对其自组装胶束乳化性能的影响

设计合成了一系列具有不同化学组成的双亲性无规光敏共聚物,聚(7-对乙烯基苄氧基-4-甲基香豆素-r-丙烯酸)(P(VM-r-AA)),通过选择性溶剂法自组装获得纳米胶束,并将纳米胶束用作大分子颗粒乳化剂,研究其在甲苯-水界面的稳定性能。研究表明:聚合物疏水基元含量的增加使自组装胶束结构由溶胀的微凝胶状向刚性颗粒状转变;同时,胶束初始乳化效率增加,但油水界面吸附稳定性显著下降。此外,通过对疏水基元PVM的摩尔分数为12%的胶束进行辐照交联,并研究其在不同pH下的乳化性能,结果表明:胶束表面溶胀的双亲性链段对其乳化性能产生了重要的影响。未交联的胶束保持着良好的乳化性能;而交联的胶束形变能力变差、刚性增强,在碱性条件下,彻底失去乳化能力。