铝蜂窝结构单向压缩、失稳和破坏机制研究

采用结构代表胞元模型数值模拟了在没相对密度范围的单型铝蜂窝结构在单向压缩过程中的变形、失稳和破坏现象。我们推广了转角刚度方法,并结合数值模拟结果分析了结构失稳和破坏的三种不同特征及相应 拗观力学机制,计算了结构代表胞元开始失稳分岔时的宏观应力σT,其值与有限元数值计算和实验得到的结构宏观极限应力σu一致吻合。     

苏云金芽胞杆菌含不同质粒和不同基因工程菌的生长代谢

用微量热法研究了世界上产量最大的微生物杀中心剂苏云芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis)野生菌株YBT－1463,无晶体突变株BMB160和无质粒、无晶体突变株BMB171以及含量不同杀虫蛋白基因工程菌BMB－304－171－A和BMB－304－171－B的生长代谢动力学变化。结果是,含有14个质粒的野生菌株YBT－1463的生长代谢热比无晶体含6个质粒的变株BMB160和无晶体、无质粒突变株BMB171低;将杀虫晶体蛋白基因vryⅠAc和cryⅠC分别转入受体菌BMB171中后,两个工程菌BMB－303－171－A和BMB－304－171－B生长代谢热与受体菌BMB171相比也吸显降低;表明质粒形成一个耗能过程,当受体菌BMB171转入杀虫晶体蛋白基因后,工菌比受茶杯菌的放热大幅度减少,表明基因编码杀虫晶体蛋白也是一个耗能过程,但是含基因cryⅠAc和cryⅠC工程菌BMB－304－171－A和BMB－304－171－B之间的生长代谢没有明显差异。首次报道这些热动力学变化,对杀虫剂发酵生产过程的代谢控有重要指导意义。     

气相爆轰胞格结构和马赫反射数值模拟

采用简化二阶段化学反应模型和改进的高精度时空守恒方法 (CE/SE)对二维可燃气体DDT过程和爆轰波在楔面上的马赫反射进行了数值模拟 ,计算和实验结果的比较令人满意。     

芽胞杆菌模式菌株细胞脂肪酸组分的气相色谱分析

通过气相色谱对１０个芽胞杆菌模式菌株的细胞脂肪酸组分及其含量进行分析,经ＵＰＧＭＡ,ＮＴＳＹＳ－Ｐｃ系统聚类分析绘制的树状图谱可以清楚地将４个属的菌株分成４个不同的类群,而且同一类群中不同的种也表现出一定的差异。由此可见,控制芽胞杆菌的培养条件及生长状态,同样有效地使脂肪酸组分成为芽胞杆菌化学分类的重要指证。     

表面纳米化吸能薄壁多胞结构的数值模拟与设计

采用局部表面纳米化技术和数值模拟方法,对金属薄壁多胞结构的吸能问题开展有限元数值分析和优化设计.结果 显示,局部表面纳米化布局可诱导结构的屈曲变形,并能大幅度提高结构的能量吸收.优化结果还发现,在多胞外壁呈交错矩形格状表面纳米化格局和内附加结构呈均布框架式矩形格状表面纳米化布局情况下,结构屈曲变形稳定且吸能效果最优.该研究为吸能结构的设计提供了依据.     

复合材料周期结构数学均匀化方法的一种新型单胞边界条件

数学均匀化方法是计算周期复合材料结构的有效方法之一,单胞边界条件施加的合理性直接决定了影响函数控制方程的计算效率和精度,进而影响均匀化弹性参数和摄动位移的计算精度.本文首先将单胞影响函数作为虚拟位移处理,给出了单胞在结构中真实的边界条件,结果表明,四边固支适合作为二维结构单胞边界条件;其次,针对二维结构提出了超单胞周期边界条件,有效提高了影响函数的计算精度,并使用与虚拟位移相对应的虚拟势能泛函验证超单胞周期边界条件的有效性;最后,利用数值分析验证多尺度渐进展开方法的计算精度,强调了二阶摄动的必要性.     

有超车规则的交通流的元胞自动机模型

分析和评论了2014年美国大学生数学建模竞赛（MCM）A题,以及获得outstanding winner奖的6篇论文。首先对试题进行分析,并结合已有文献指出A题的主要解题思路;然后,通过评述获奖论文,指出学生论文的优点及存在的问题;最后,对今年赛题的某些问题进行讨论。     

强碱胁迫枯草芽孢杆菌芽孢致死的拉曼光谱研究

应用单细胞拉曼分析技术结合PCA方法,以枯草芽孢杆菌芽孢为对象,以强碱为诱导剂实时记录芽孢生理变化过程,探究芽孢在强碱胁迫下的致死机制。实验表明,枯草芽孢杆菌芽孢和其萌发后芽孢在一定范围均有一定的耐受强碱能力,但萌发后芽孢的耐受力明显下降,主要原因是释放了维持其抗性及稳定性的特有Ca2+-DPA的保护;芽胞受强碱胁迫也会有少量Ca2+-DPA释放过程的行为特征,但通过分析所记录的光谱数据结果表明,其释放行为不同于由L-丙氨酸引起的芽孢的正常Ca2+-DPA释放过程。通过PCA比较分析强碱胁迫芽孢和萌发后芽孢Ca2+-DPA释放过程,主要是强碱破坏芽孢膜结构,膜损伤后强碱比较容易进到芽孢内部从而破坏蛋白质的主链结构链及核酸;芽孢膜通道也可能受到强碱的伤害,造成微量Ca2+-DPA的释放。     

基于压缩表示的离子刻蚀仿真三维表面演化方法

为了研究表面演化过程的机理, 提出了一种基于压缩表示的三维表面演化方法来模拟等离子体刻蚀工艺,并着重探讨了对离子刻蚀的仿真. 为了解决三维元胞自动机内存需求量大的问题, 该方法将二维数组和动态存储方式相结合, 既实现元胞信息的无损压缩存储, 又保持三维元胞间的空间相关性. 实验结果也表明该方法不仅节省了大量内存, 而且在高分辨率条件下查找离子初始碰撞的表面元胞效率较高, 满足高分辨率仿真的要求. 将该方法应用于实现刻蚀工艺三维表面仿真中, 模拟结果与实验结果对比验证了该方法的有效性. 关键词： 等离子体刻蚀 元胞自动机 表面演化方法 高分辨率仿真     

菱形网格的行人疏散元胞自动机模型

利用改进的层次域元胞自动机模型,研究了正菱形网格空间中的行人疏散问题.这类网格可以避免行人贴近房间墙壁或障碍物,转移概率考虑了各种逃生受阻因素.数值仿真显示,出口处的行人分布与实验快照展示的行人分布基本相同,疏散时间和出口宽度呈线性关系,行人流率接近实验结果.