生物膜形成与发展二维动态模拟

生物膜微观结构与形态特征直接影响废水生物处理效果.混合微生物可在适宜载体表面形成各种各样的生物膜,且其形成与发展是一个动态过程.采用差分-离散复合法动态模拟二维区域上的基质传递、生物膜形成与发展过程,并探讨生物质生长时间与初始接种数等对生物膜结构与形态造成的影响.与传统生物膜模型不同之处在于其结构特性包括孔隙率、厚度和密度等都是模型输出量.     

考虑空间效应的熔盐堆核热耦合二维动态模拟

熔盐堆堆芯物理分析不同于传统的固体燃料反应堆,由于燃料流动的特点,堆芯中缓发中子先驱核浓度不仅与中子通量分布相关,还受到燃料盐流动的影响。针对熔盐堆堆芯中多物理场非线性耦合的特性,采用点堆模型方程与二维对流扩散方程、热流体动力学方程相结合建立耦合模型,求解二维稳态条件下熔盐堆堆芯主要物理参数分布,并在稳态条件基础上研究堆芯模型引入3种阶跃扰动后堆芯燃料盐温度在温度负反馈作用下的动态变化过程。结果表明,堆芯在温度负反馈作用下能够快速达到稳定,模型将燃料盐流动特性和缓发中子先驱核浓度空间效应考虑在内,更加接近熔盐堆堆芯真实情况。     

发动机动态试验台的混合模拟研究

为进行发动机和整车的测试、研究和开发提供一种经济而高效的手段,本文在借鉴他人发动机动态试验台的基础上,采用混合模拟的方法,利用中国生产的电涡流测功器自行开发发动机动态试验台。具体介绍了发动机动态试验台混合模拟的方案,论述了该试验台的控制原理,对试验台的控制进行了仿真。结果表明混合模拟的方法是自行开发发动机动态试验台的行之有效的方法。     

一类化学波的数学模型及其二维单元自动机动态模拟

本文给出了生物和化学系统中一类化学波的单元自动机［１］模型，将化学波的传导机制提炼成简洁的数学模型，并得到了漂亮的动态图形结果，在计算机上再现了化学波的传导过程．     

动态模拟模型与动态模拟时间路径

在经济政策分析及政策方案评估中,采用动态模拟模型模拟政策所引起的经济现象变化的时间路径,是评价政策的重要“实验”方法。动态模拟时间路径的性状一般并非由动态模拟过程所决定,而是由动态模拟模型所决定。因此,如何选择不同的动态模拟模型,如何解读不同的动态模拟时间路径,便成为越来越受关注的政策模拟“实验”的焦点。     

锌枝晶生长的数学模型及其二维单元自动机动态模拟

本文用二维单元自动机［１～４］模拟了在不同条件下锌枝晶的生长．给出了其数学模型，并得到了其逼真的动态图形结果．     

二维复合材料微结构的力学响应计算

复合材料的力学响应数值计算对于多元多向异质体材料微结构的"性能导向型"设计、材料微结构失效的评估与预测具有重要的意义.利用自主开发的材料微观组织结构仿真软件ProDesign构造出二维复合材料微结构的代表性体积单元,通过C语言、Python脚本混合编程的方式,实现对商业有限元软件ABAQUS前处理的二次开发,使之用于复合材料微结构几何模型的建立、材料属性与晶粒取向的赋值、边界条件的定义以及有限元网格的划分,从而有效地实现二维复合材料微结构的细观应力响应计算.     

AM80-0.2Sr-1.5Ca镁合金高温压缩过程动态再结晶模拟

在Gleeble-1500热压缩实验机上对AM80-0.2St-1.5Ca锾合金进行高温压缩实验,得到了该合金在温度为300～450℃、应变速率为0.01～1 s-1条件下的流变应力曲线.结合改进的LaasraouiJonas(L-J)位错密度模型和Kock- Mecking(K- M)位错密度模型,获得AM80-0....     

模型再生混凝土二维氯离子扩散细观数值模拟

根据再生混凝土各相介质Cl-扩散率和几何参数建立了数值模型,对模型再生混凝土二维Cl-扩散性进行数值模拟,研究了再生混凝土的Cl-扩散特性.通过变化再生粗骨料取代率、新(老)硬化水泥砂浆扩散率、老硬化水泥砂浆厚度以及界面过渡区(ITZ)扩散率对再生混凝土中Cl-扩散性能进行了对比分析.结果表明:模型再生混凝土内部Cl-浓度非均匀分布,Cl-浓度沿着扩散深度波浪式下降,再生粗骨料取代率、水泥砂浆、ITZ等的变化对Cl-浓度的影响随着扩散深度的增加而逐渐变大,且在ITZ处的影响较为明显.     

二维结构自由振动分析的动态有限元新形式

在Przemieniecki和Gupta等人的研究基础上,建立了动态有限元的一种新形式——二维动态四边形单元,推导出其动态形函数矩阵、刚度和质量矩阵。本文结果可供实际分析应用。     

冷弯成型过程的弹塑性大变形有限元模拟

为了缩短冷弯型钢产品的开发周期,提高产品质量和力学性能。采用ANSYS里的LS -DYNA模块对槽钢辊式加工工艺进行显示动力学有限元法模拟,分析成型中轧件的变型特点及应力应变分布,为冷弯成型CAD\CAE技术提供有力的实验数据和理论支持,最终应用于实际生产。     

基于ADAMS的偏置曲柄滑块机构的运动学及动力学仿真研究

本文介绍了ADAMS在偏置曲柄滑块机构运动学及动力学分析中的应用。通过对偏置曲柄滑块进行仿真和分析,得到其运动曲线和动力学曲线。该方法的仿真形象直观,测量方便,在机械系统运动学及动力学特性分析中具有一定的应用价值。     

端羟基聚醚/增塑剂共混体系混溶性的介观动力学模拟

采用介观动力学(Meso Dyn)模拟方法对比研究了己二酸二辛酯(DOA)和磷酸二苯-辛酯(DPO)与端羟基聚醚(HTPE)共混体系的介观形貌和有序度参数,用实验对比研究了2种HTPE/增塑剂共混体系的混溶性。结果表明,与DOA相比,DPO与HTPE的混溶性更好,且混溶性实验结果与介观动力学模拟结果一致性较好。随着增塑剂比例的增加,DOA与HTPE的混溶性先变差后变好,DPO与HTPE的混溶性逐渐变差,但两种共混体系均没有产生相分离现象。     

加载条件下微裂纹动力学行为的多尺度方法模拟

利用多尺度方法研究包含微裂纹金属材料在加载条件下的动力学行为.多尺度方法结合了分子动力学和自适应有限元方法.分子动力学方法用于局部缺陷区域,有限元方法用于整个模型区域,两种方法之间用桥尺度函数进行连接.计算结果既包括了系统宏观的物理信息(应变场、应力场等),也包括了微观原子的物理信息(原子位置坐标等).模拟结果发现,在裂尖的传播过程中将发射位错,同时,拉伸应力和应变将主要集中在裂纹的两端.正是由于应力的集中导致了裂纹的进一步加速传播,最后形成宏观的断裂效应.     

SBR法处理啤酒废水有机质降解动力学研究

利用活性污泥SBR法和生物膜SBR法进行有机质降解过程和降解动力学参数的比较研究。每个SBR反应器总容积为4 L,有效容积为3 L。生物膜SBR法的填料采用海产品废弃物贝壳,填充的堆积体积为1.5 L,填充率为10%;贝壳大小为2 cm×3 cm。进水水质指标为COD 396～457 mg.L-1,NH4-N46 mg.L-1,TP9.4 mg.L-1,pH6.50,水温14℃。运行周期为12 h,其中曝气10 h,沉淀1 h,排水和进水1 h。每次排水1.5 L,进水1.5 L。在试验稳定运行两周后开始研究有机质降解动力学过程,活性污泥SBR法和生物膜SBR法的MLSS分别为4 321,7 729 mg.L-1,获得的Vmax分别为0.024,0.031 d-1;Ks分别为121.9,57.71 mg.L-1;K2分别为0.000 20,0.000 54 L.mg-1.h-1。生物膜SBR法有机质降解过程没有表现出初期吸附特征,而是COD浓度持续下降的过程。     

多道次辊弯成形动力显式仿真的虚拟速度

为保证多道次辊弯成形仿真的计算精度并提高计算效率,研究了虚拟成形速度对计算精度和计算效率的影响．与现有文献的实验数据进行对比,通过系统能量分配原理给出确定合理虚拟成形速度的准则,并以实际生产中的10道次辊弯成形冷弯型钢的动态仿真算例验证了该准则的有效性．     

一种新型生物膜反应器处理污水的研究

研究一种新型生物膜反应器-水力旋转生物膜反应器对生活污水的处理，研究表明最佳水力停留时间为4hr，本装置脱氮效果较好，停留时间为8hr时TN去除率达62．5％，氮的去除通过同步硝化反硝化反应．BOD面积负荷设置为5-7g／(m^2．d)较合适。     

表皮葡萄球菌sigB基因调控生物膜合成的研究

sigB基因编码的S igm a factor B(σB)蛋白是一个普遍性的可通过与RNA聚合酶结合来调控多种基因表达的因子.为了验证表皮葡萄球菌sigB基因的调控作用,构建了含四环素抗性基因的打靶载体并采用双交换同源重组的方法对表皮葡萄球菌RP62A(ATCC35984)中sigB基因进行敲除.sigB基因敲除后的菌株,与出发菌株相比生物膜形成能力急剧下降,而在sigB基因座的回补菌株中,生物膜形成能力又恢复到接近出发菌株的水平.RT-PCR分析生物膜相关基因sarA(Staphylococcus Accessory Regu lator),icaA(icaADBC操纵子中的第一个基因)发现,sigB基因从转录水平上对二者进行正调控.lacZ报告系统的体外实验揭示了SigB可以通过作用于sarA的启动子区域正调控sarA表达.     

环境因素对降解型生物膜形成的影响

采用改良微孔板法, 考察pH、温度、培养时间和目标污染物浓度4 个环境因子对3 株氮杂环芳烃降解菌成膜的影响。结果表明, pH、温度、培养时间对生物膜的形成影响显著, 且各降解菌的最佳成膜条件分别为: BC026成膜的最适pH为7, 最适温度为35℃, 培养时间为36 小时; BW001成膜的最适pH为8, 最适温度为35℃, 培养时间为48小时; BW004成膜的最适pH为7~9, 最适温度为40℃, 培养时间为36小时。在0~1600 mg/L的目标污染物浓度内, 目标污染物对生物膜形成的影响不显著。