DNA随机存储器的设计

近年来,生物大分子在模拟计算领域的研究已经取得了很大的突破,无论是理论模型的研究,还是生化实验的验证,生物分子计算机正蓬勃地展现出它的无可限量的发展前景.DNA随机存储器的研究在整个生物分子计算机研究中是一个重要分支.DNA随机存储器以环状单链DNA分子为存储介质,以4种碱基(腺嘌呤adenine、鸟嘌呤guanine、胞嘧啶cytosine和胸腺嘧啶thymine)对信息进行编码;以DNA分子与各种生化酶(Nicking核酸内切酶、核酸外切酶、聚合酶)间的生化反应来模拟数据的读取和写入.     

平行板内障碍物对高分子链扩散的影响

采用分子动力学（MD）方法研究了高分子单链受限在2块不可穿透的平行板之间且平行板内有均匀分布的障碍物时的扩散行为.模拟结果发现：分子链的链长N及障碍物间距d对高分子链扩散系数D影响很大.链越长（N越大）,扩散越慢（D越小）;同时障碍物间距d越小,扩散越慢（D越小）.障碍物对高分子链的形状因子及链大小也有影响.障碍物间距d越小时,高分子链更接近棒状,链尺寸也较大.这些研究结果有助于全面了解高分子链在受限环境下的构象及动力学过程.     

松弛时间对高聚物复合材料界面强度的影响

本文探究了基体松弛时间与颗粒填充高聚物复合材料强度的关系.通过选取球形胞体作为代表体积单元(RVE)进行研究,分析了颗粒界面开裂所需要的能量.进一步研究了以刚性球形颗粒填充复合材料的界面开裂机理,并通过施加位移载荷来引入松弛时间,探究了基体松弛时间对界面脱粘强度的影响变化规律.同时,选取不同参数讨论了颗粒尺寸、粒子体积分数、基体模量和泊松比等参量对界面强度的影响.研究结果表明:当高聚物基体材料为Maxwell模型粘弹性材料、夹杂为球形刚体材料时,松弛时间越长,基体粘性越小,界面强度越高.     

基于氧化石墨烯及染料标记的核酸三色荧光探针检测汞离子

利用氧化石墨烯(GO)、两种荧光染料标记的单链DNA及核酸染料SYBR GreenⅠ(SG-Ⅰ),构建了能特异性识别Hg²⁺的三色荧光探针,建立了一种快速、高效、高灵敏定量检测水体中汞离子(Hg²⁺)的新方法。在这种探针中,两种染料Tetramethyl-6-carboxyrhodamine (TAMRA)和Cyanine-5 (Cy-5)分别标记在两条单链DNA的5’端,这两条单链DNA中有一部分碱基互补配对,未互补的碱基均为胸腺嘧啶(T碱基)。在没有Hg²⁺存在时,两种荧光染料标记的单链DNA被吸附在GO的表面,TAMRA和Cy-5与GO靠近,荧光被GO猝灭,它们的荧光信号都很弱;此时,SG-Ⅰ被吸附在GO的表面或游离在溶液中,荧光信号也很弱。在有Hg²⁺存在时,两种荧光染料标记的单链DNA通过T-Hg²⁺-T结构特异性结合形成双链DNA,从而脱离GO的表面,TAMRA和Cy-5远离GO,荧光信号恢复;与此同时,SG-Ⅰ与双链DNA结合,荧光强度显著增强。根据TAMRA、C...     

低相对分子质量聚异丁烯端基结构的影响因素研究

通过对低相对分子质量聚异丁烯产物端基结构的测定,研究了BF3/MTBE、BF3/甲醇、BF3/乙醇和BF3/丙醇引发体系对聚异丁烯端基结构的影响,同时考察溶剂种类及聚合反应时间对聚异丁烯端基结构的影响.实验结果表明,对于BF3引发剂体系,络合引发剂的阳离子部分对聚异丁烯的端基结构影响不大,反阴离子部分烷基取代基的不同会影响产物的各种端基摩尔分数;相比非极性正己烷溶剂,极性二氯甲烷溶剂更有利于减少异构化的程度;同时,异构化的程度随着反应的进行会逐渐增加.     

激振面积对低应变动测法影响的数值研究

利用ABAQUS有限元软件建模, 分析了基桩横向尺寸对低应变检测的影响. 结果表明: (1)在建模过程中, 当桩端土厚度及桩周土半径达到桩长的1/2以上时, 计算所得数值解可以收敛稳定; (2)基桩横向尺寸对低应变法检测有显著影响, 具体与施加激振面积相关, 当激振面积较大时, 横向尺寸影响能有效弱化; (3)通过实测曲线与数值解比较, 二者较为吻合, 本文所述规律和方法对工程实践具有一定指导意义.     

闭开联合楔横轧微观组织温度的影响规律

以42CrMo钢为研究材料,在Deform-3D软件中建立了闭开联合楔横轧热-力-微观组织耦合的有限元模型.通过单因素方法,分析了轧制温度对轧件平均晶粒尺寸的影响规律.结果表明,降低轧制温度,轧件越有利于结晶,平均晶粒尺寸越小;闭式轧制后晶粒随着温度的降低整体得到细化;开式阶段晶粒随着温度的升高,平均晶粒大小变化不明显.通过金相实验与模拟对比发现,两者曲线趋势一致,误差为15%,验证了有限元模拟的可靠性.     

组胺H4受体配体的3D-QSAR模型分析

组胺H4受体配体对于治疗哮喘、肿瘤、风湿性关节炎和瘙痒症等疾病具有一定作用.本文对一系列组胺H4受体配体进行了基于VolSurf参数的QSAR建模分析,得到了较好的结果(r2=0.86,q2=0.64),训练集模型对预测集具有良好的预测能力.参数分析表明分子体积与其活性成反比.具有适当的亲水性和较大的局部疏水体积的分子活性较高,分子内亲水区和疏水区具有合适的体积比也很关键,并且亲水区中心距离疏水区中心越远,分子的活性越高.氢键给体与受体的量对活性也有影响.分子平均极化率越高,配体的活性越低.     

65nmSRAM两极多路选择器的设计

为提高SRAM的存取速度,节省芯片面积,抑制工艺波动的影响,在对SRAM多路选择架构研究基础上改进了一种应用于65 nm SRAM的多路选择架构,建立了此多路选择架构的小信号模型.采用蒙特卡罗仿真导出了位线传输管的最小尺寸限制.同时,提出一种简单的估算电路节点时间常数的方法,用于从理论上分析改进的两级架构相对于传统的一级架构的优势,即当两级架构的两级译码的特征数字相近时可取得最佳性能,且灵敏放大器的特征数字越大时两级架构的优势越明显.仿真验证的结果显示,在面积几乎不变、控制复杂性几乎不增加前提下,该两级架构最多可以使SRAM读取时间比传统一级结构减少33.6%.     

溶剂热法合成Fe3O4八面体微晶及表征

以氯化亚铁作为铁源,在碱性条件下通过混合溶剂热法合成了大尺寸Fe3O4八面体微晶.用X射线衍射仪(XRD),能量分散谱(EDS),扫描电子显微镜(SEM)对所得样品进行了物相,成分和形貌表征,磁性用振动样品磁强计(VSM)测试.结果显示,我们样品是纯立方相,形貌完整,高结晶度Pe3O4八面体.还发现,在混合溶液中随着乙二醇和水合肼体积比在一定范围内增大时,所得八面体尺寸也显出随之增大的趋势;样品具有跟块体接近的磁化强度Ms和相对较小的矫顽力Hc.     

弹性分析法程序及箱形梁剪力滞系数的影响参数分析

本文首先介绍弹性分析的力法基础,流程框图及编制计算程序过程。通过程序来分析箱形梁剪力滞系数的影响参数,这里包括静定结构参数分析,其中探讨宽跨比、固端截面剪力滞系数的变化,宽高比的影响。截面型式对λ的影响,悬臂长度的影响以及荷载型式(集中力与均布力)对沿梁为直线变截面,抛物线变截面及等截面的悬臂固端梁的变化及影响。     

65nm SRAM两级多路选择器的设计

为提高SRAM的存取速度,节省芯片面积,抑制工艺波动的影响,在对SRAM多路选择架构研究基础上改进了一种应用于65 nm SRAM的多路选择架构,建立了此多路选择架构的小信号模型.采用蒙特卡罗仿真导出了位线传输管的最小尺寸限制.同时,提出一种简单的估算电路节点时间常数的方法,用于从理论上分析改进的两级架构相对于传统的一级架构的优势,即当两级架构的两级译码的特征数字相近时可取得最佳性能,且灵敏放大器的特征数字越大时两级架构的优势越明显.仿真验证的结果显示,在面积几乎不变、控制复杂性几乎不增加前提下,该两级架构最多可以使SRAM读取时间比传统一级结构减少33.6%.     

Au-Ag-SiO_2复合纳米金属颗粒膜的共振特征

通过射频磁控溅射的方法制备Ａｕ－Ａｇ－ＳｉＯ２复合纳米金属颗粒膜．实验结果表明颗粒膜的光学吸收峰及共振波长的位置依赖于颗粒膜中金属的介电常数,粒子尺寸,金属的相对体积比;颗粒膜共振波长随着颗粒膜中Ａｕ和Ａｇ相对体积比而改变,提高退火温度可以提高复和颗粒膜的光学吸收峰值．     

碳化作用下不同氯盐掺量水泥浆体的微结构研究

通过加速碳化试验方法, 研究了碳化与氯盐复合作用下水泥浆体的微观结构, 分析了氯盐掺量对水泥基材料的抗碳化性能的影响. 同时, 利用X射线衍射分析了碳化前后样品的物相组成、水化产物类型和微观结构特征. 结果表明, 碳化养护更有利于浆体裂缝的愈合, 但碳化后大孔占比增加; 碳化作用下掺加氯盐会减缓水泥浆碳化速度; 碳化后产生单硫型水化硫铝酸钙和碳酸盐类物质, 钙矾石消失, 浆体的孔隙总体积减少, 孔隙结构得到了细化.     

相变潜热对焊接数值模拟的影响

基于热弹塑性理论,通过是否考虑相变潜热进行数值计算并通过实验验证,探究焊接相变潜热对焊接数值模拟的影响.结果表明:考虑相变潜热计算所得熔深4.2 mm,熔宽8.2 mm,实验所得熔深4.9 mm,熔宽8.2 mm,所得熔池尺寸与实际焊缝形貌尺寸基本吻合;不考虑相变潜热时,计算出的熔池温度为2 367℃,比实际温度高150℃,热影响区温度为1 189℃,比实际温度高100℃,但二者在冷却阶段差别不大;相变潜热对横向残余应力和厚度方向残余应力峰值有略微影响,差值分别为7 MPa和10 MPa,对纵向残余应力和等效残余应力峰值影响不大.相变潜热对焊接温度场计算影响较明显,对焊接应力场计算影响较小.     

半柔性大分子链穿越微孔行为的研究

采用动态蒙特卡罗模拟方法,模拟半柔性大分子链在电场作用下穿越纳米孔道进入球腔的输运过程. 主要研究电场强度及半柔性大分子链的刚性强度对穿孔过程的影响.发现：平均穿孔时间τ随电场强度的增大而减小,τ与链的长度N满足标度关系τ~N^α,并且电场强度E和弯曲能b对标度指数有显著影响. 研究结果表明,当电场强度为中等时,刚性弱和刚性强的大分子的穿孔过程是完全不同的. 研究半柔性大分子链穿越微孔的行为,有助于更深入认识生物大分子在生命体内的输运过程.     

光纤光栅压力传感器的增敏结构设计与实验研究

基于金属圆筒和高分子材料封装对光纤光栅的应力响应的增敏作用,设计了一种新的光纤光栅传感器结构,推导出了该传感器的压力增敏的数学模型,给出了该传感器的压力灵敏度系数与封装高分子材料参数和结构尺寸参数之间的数学表达式,通过实验测出其压力灵敏度为-5.02×10^-3/MPa,比裸光纤光栅的压力灵敏度（-2.78×10^-6/MPa）提高了1 800倍.对于这种基于金属圆筒和高分子材料封装结构的应力增敏模型,通过调节金属圆筒的尺寸、高分子材料的直径、杨氏弹性模量、泊松比等参数可方便地改变和调整传感器的压力灵敏度,以适应不同的场合.     

树形大分子研究进展

综述了树形大分子研究进展，介绍了树形大分子的合成及策略，讨论了树形大分子的结构特征，指出了树形大分子的理论及应用前景。对树形大人子的述语规范，树形大分子的结构层次划分的核（core)－本体(mantle）－表层（shell）的概念以及三个结构层次间的关系，和收敛合成法中的“瓣”（lobe）的概念和应用等进行了讨论。     

化合物膜水分配系数的QSPR研究和分子三维参数表征

利用多元线性回归和偏最小二乘分析方法,研究分子表面静电势参数,VolSurf参数与双十四酰基磷脂酰基胆碱(DMPC)-水分配系数之间的定量结构-性质关系(QSPR),均得到较好的结果.分子表面静电势参数分析表明化合物分子表面上负的静电势越分散,越倾向于分配在水相中;与水分子的作用越强,越有利于分配在水相中.此外,具有较大体积和偶极密度的分子倾向于分配在弱极性相中.VolSurf参数分析表明大体积的分子易于分配在DMPC中;分子表面亲水区域较大的分子则倾向于分配在水相中.两个方程中的重要参数之间有较高的相关性,且与DMPC-水分配系数相关性一致.     

X-cor夹层结构剪切模量有限元分析

通过显微镜观察X-cor夹层结构中的Z-pin端部树脂区,提出树脂区椭圆形态的基本假设并给出描述树脂区细观结构的参数方程,建立了一个集结构设计与几何分析为一体的X-cor夹层结构几何分析模型.根据几何分析模型,利用大型有限元软件ANSYS建立X-cor夹层结构剪切模量的有限元模型并计算了剪切模量,研究了Z-pin植入角度、直径和密度的改变对X-cor夹层结构剪切模量的影响.分析结果表明：剪切模量随Z-pin植入角度增加而增加,而且随Z-pin直径和密度增加而增加.通过有限元模型计算,得到了Z-pin结构参数对X-cor夹层结构剪切模量的影响规律,数值计算结果误差范围是±10%,验证了所提有限元模型的合理性,这说明该模型可用于预测其剪切模量.