一种求解三维热辐射输运方程的整体预处理迭代方法及并行计算

为三维灰体热辐射输运方程的隐式离散纵标方法发展一个整体预处理迭代方法并研制并行程序。该方法采用组装线性代数方程组策略,同时求出所有离散方向上的辐射强度。借助预处理的Krylov子空间迭代法,避免复杂网格上扫描算法可能遇到的死锁问题,能够提高健壮性和计算效率。空间离散上采用一阶迎风有限体积格式。数值实验测试变形六面体网格上的收敛率、评估预处理迭代方法的性能并计算辐射和物质的耦合问题,给出三维弯管和黑腔问题的模拟结果,验证程序的正确性和方法的适应性。     

不可压缩流基于块预处理的并行有限元计算

发展了一个模拟非定常不可压缩粘性流的并行有限元求解器,时间离散使用具有二阶精度的隐式中点格式,基于三维非结构四面体网格剖分,使用高阶混合有限元离散速度场（P2）和压力场（P1）.全离散格式产生的代数方程组是大型、稀疏、非对称和病态的,基于修正的压力对流扩散预处理（PCD）和精心设计的子问题迭代执行策略,采用预处理的GMRES迭代法来高效求解线性方程组.利用相同的子问题迭代策略,同时给出基于最小二乘交换子（LSC）预处理的并行效率对比.大量数值算例验证了算法的精度、可扩展性和可靠性.三维驱动方腔流模拟结果（Re=3200.0）清晰地显示了方腔流中主涡（PE）、下游二次涡（DSE）、上游二次涡（USE）、侧壁涡（EWV）和TGL涡的存在.     

ACE抑制剂的QSAR研究与分子设计

从20种天然氨基酸的41个randic molecular profiles、44个eigenvalue based indices和47个walk and path counts非零描述符分别进行主成分分析,得出一种新的氨基酸描述符——SVREW.将其应用于血管紧张素转化酶抑制三肽结构表征,应用多元线性回归(MLR)及偏最小二乘(PLS)建立定量构效关系模型,同时采用内部与外部双重验证的方法验证模型的稳定性.所建模型复相关系数(Rcum2)、留一法(LOO)交互校验相关系数(Rcv2)和外部样本校验相关系数(Qext2)分别为MLR(0.994,0.974,0.991),P LS(0.949,0.886,0.898).然后利用此多元线性回归方程设计出一系列血管紧张素转化酶抑制三肽化合物并预测了其活性,并且应用分子对接验证所设计药物的合理性.经研究表明SVREW描述符应用于ACE三肽结构表征所建模型的稳定性与预测能力均较好,有望成为多肽定量构效关系研究中一种有效的结构表征方法,并对新药物的发现和研究提供指导.     

基于轮廓的最均匀化形状恢复方法

本文利用人眼的形状知觉有偏爱形状的均匀性或对称性的倾向这样一种心理学知识,提出一种根据轮廓恢复三维物体可见表面的取向的极值化方法,讨论了解的存在性及唯一性并给出了求解算法。该方法能正确理解形状规则和不规则的两类物体,因而适用范围较广。同时它还具有计算量小的优点。实验结果表明,用此方法恢复三维形状能获得令人满意的效果。     

有机硅-聚氨酯共聚乳液的制备和乳胶膜相结构及其性能研究

以端羟丙基聚二甲基硅氧烷(HP-PDMS)、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丁酸等为主要原料,采用分步投料法和无皂相反转乳化工艺制得粒径约50 nm的有机硅-聚氨酯共聚乳液,并对有机硅-聚氨酯乳胶膜的相结构和性能进行了表征,考察了HP-PDMS用量对乳胶膜相结构和性能的影响.DSC测试结果显示,与聚醚型聚氨酯乳胶膜相比,有机硅-聚氨酯乳胶膜中存在明显的相分离结构.FTIR分析结果表明,有机硅-聚氨酯乳胶膜硬段之间存在较强的氢键,它促进了相分离结构的形成.从AFM相图上可以观察到有机硅-聚氨酯乳胶膜中存在明显的海岛型相分离结构,其中聚硅氧烷软段的无定形微区构成了岛状分散相.随着有机硅含量的增加,有机硅-聚氨酯乳胶膜的相分离程度增加,弹性模量降低,断裂伸长率和柔韧性显著升高.有机硅-聚氨酯乳胶膜的起始分解温度低于聚醚型聚氨酯乳胶膜,但其在高温阶段的稳定性明显优于后者;对乳胶膜接触角和吸水率的研究表明,有机硅-聚氨酯乳胶膜的耐水性远高于聚醚型聚氨酯乳胶膜.