求解点覆盖问题的拟物转换及算法

本文首先基于CNF－SAT问题已有的拟物型的求解思想,将点覆盖问题转换为连续情形的目标优化问题,进而提出一种新的竞争式下降梯度方法,从而获得了求解点覆盖问题的高效实用的快速算法．     

硝酰胺二聚体静电能和交换能的理论计算

根据对称性匹配微扰理论, 并运用多个微扰和非微扰方法, 计算了硝酰胺二聚体在不同分子间距(R)时静电能和交换能. 这些具有轨道弛豫的静电能不仅含有第4级单、双、四和三重激发态项, 而且含有CCSD的第5级和更高级的能量项. 同时发现: 第4级的三重激发态能量项比第5级和更高级的能量项之和还重要. 求得的含有分子内电子相关效应的交换能达到了CCSD水平. 用于计算交换能关联校正项的单对交换近似在硝酰胺二聚体的范德华最小距离0.42 nm附近区域才较合理. 在R为0.32～1.42 nm范围, 静电能与R的关系有两种: 一是在小于等于0.47 nm时, (R^－7.64; 二是大于0.47 nm时, (R^－3.97. 交换能具有明显的短程作用特点, 其与R间的关系为指数衰减: 21.061exp(－R/0.318). 最后发现: 在硝酰胺二聚体中, 分子内的电子相关效应对和的影响很显著.     

差分电荷密度在电子结构分析中的教学实践

差分电荷密度可以研究分子、团簇、固体材料以及分子与固体材料间相互作用导致的电荷重新分布，广泛应用于电子结构分析。作者在长期的理论研究与“密度泛函理论在化学中的应用”课程教学过程中发现，差分电荷密度计算根据研究对象和研究目标的不同，计算方法与结果也大不相同。根据研究的目标，差分电荷密度可以分为原子基、碎片基、特定对象的差分电荷密度及自旋电荷密度。如果不能正确理解其概念，选择合适的计算方法，则无法获取正确的电子结构信息。本文系统整理了常见与特殊差分电荷密度计算的类型、计算方法与适用研究体系，通过课堂教师讲解与演示、学生练习，结合探究性课后作业，使学生深入理解、掌握这一重要电子分析方法，为教学与科研提供重要支持。     

利用金兹堡-朗道理论研究无序光晶格中超冷玻色系统的相变问题

在冷原子物理中,对无序和温度效应的研究一直是一个非常重要的课题。基于金兹堡-朗道理论,我们从解析上研究了无序和有限温度对光晶格中超冷玻色系统相变的影响。我们的计算结果显示,无序强度的增加会使得系统的Mott绝缘相区域减小;热涨落的存在将进一步破坏Mott绝缘相,同时使得系统中出现了正常流体相。这里的金兹堡-朗道理论在最低阶近似下得到的相界方程与平均场结果一致,原则上很容易将计算结果推广到高阶从而给出超越平均场的结果。     

基于半物理仿真平台的激光惯导算法验证方法

传统车载激光惯导算法验证方式需要消耗大量的人力物力,而且算法性能的评估结果受各种外界因素影响较大,针对上述问题,提出基于实验室半物理仿真平台的激光惯导算法验证方法,并搭建了该仿真平台。研究表明,基于实验室半物理仿真平台的激光惯导算法验证方法相比传统算法验证方法具有快捷、简单、准确、客观等诸多优点。     

HF在α-AlF3(0001)表面吸附的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论系统研究了不同覆盖度下HF在3F、2F、1F与Al 终端的α-AlF₃(0001)表面的吸附行为, 分析了HF与不同终端表面相互作用的电子机制. 计算结果表明: HF在3F终端的α-AlF₃(0001)表面物理吸附; 在2F及1F终端表面化学吸附, 形成Al-F键和FHF结构, 使HF分子活化, 可以参加下一步的氟化反应; 在Al 终端表面解离吸附形成Al-F与Al-H键. 3F、2F、1F及Al 终端表面配位不饱和数目分别为0、1、2与3配位.不同覆盖度研究表明, 在2F终端表面上, 吸附一个HF分子使表面Al 配位达到饱和, 后续吸附的HF为物理吸附; 而在1F与Al 终端表面仍可化学吸附. 因此, 推测α-AlF₃暴露不同终端表面中Al 原子配位不饱和数越高, 其对HF吸附与活化能力越强, 可能的氟化催化反应活性越高. 差分电荷密度与电子态密度分析表明, HF与3F终端α-AlF₃(0001)表面发生弱相互作用, 而与2F、1F与Al 终端表面形成较强的电子相互作用.     

古树管理监测系统设计

古树是城市绿化、美化的一个重要的组成部分,具有重要的科学、历史和观赏价值。传统的树木管理方式采用人工管理,费时、费力,又容易出错,利用计算机网络可以把各方面的人力、物力和财力充分联合起来,然后通过分工协作,充分发挥联机优势,把各种信息资源收集后存储到数据库再在网络上共享,使传统的信息处理手段与先进的计算机网络有机地结合起来。在此理念的基础上,借助VS2010和SQL Server 2008工具设计出便于操作的古树管理监测系统,对现有的古树基本信息与养护信息录入管理方式进行了研究,提出了基于B/S架构的智能化管理,借助浏览器实现局域网内多平台访问,在节省时间提高效率的同时,还可以通过系统的监测预警等功能有效的协助工作人员对古树进行养护护理,更加高效的保护我们的古树资源。     

基于小组合作学习的“线上预习–翻转课堂–课后探究”教学模式在化工原理教学中的应用

在化工原理国家一流线上课程与线上线下混合式教学基础上,开展了基于小组合作学习的线上预习–翻转课堂–课后探究的教学探索。以化工原理精馏单元操作中的塔板数简捷计算为例,对该教学模式进行阐述。通过班级分组、布置课前思考题,引导学生带着问题开展线上预习与小组合作学习,充分发挥了学生学习的主动性,大幅提高了线上预习、线下翻转课堂的教学效果与效率。通过师生翻转课堂教学与小组合作学习,使学生掌握了解决复杂工程问题的思路与方法,培养了学生解决复杂工程问题的能力。通过课后延伸问题与小组合作,引导学生课后进行学习与探究,学生建立了比现有文献适用范围宽得多的塔板数计算方程,培养了科学研究与创新能力。化工原理教学实践表明,基于小组合作学习的“线上预习–翻转课堂–课后探究”是一种较高效、通用性较强的高等工程教育教学模式。     

工业Fe-Mn催化剂上基于详细反应机理的F-T合成动力学模型Ⅱ.不同校正方法的动力学模型分析

 通过平衡闪蒸模拟催化剂孔道液体组成、烯烃物理吸附和虚拟烯烃分压等方法,考察了化学反应以外的非本征因素对F-T合成动力学模型的校正. 平衡闪蒸模拟催化剂孔道中烯烃组成的校正计算结果表明,在烯烃浓度出现峰值前,溶解度效应对烯烃再吸附及参与二次反应起主导作用,而在烯烃浓度出现峰值后,烯烃的扩散和物理吸附等效应可能起主导作用. 分析烯烃添加的反应器模拟结果发现,考虑烯烃物理吸附作用的动力学模型校正方法不能够正确反映烯烃添加实验的定性规律,而虚拟烯烃分压校正方法能够正确反映烃分布规律并可定量预测烯烃添加对产物分布规律的影响,这对需要尾气循环的F-T合成工业操作具有重要意义.     

反应气体驱动二级轻气炮发射特性实验及数值计算

通过实验确定了20/57mm构型反应气体驱动二级轻气炮的气体装填参数与弹丸动能的关系。实验结果表明,反应气体驱动二级轻气炮的弹丸动能与气体反应化学能之间基本满足二次函数关系,系统发射稳定性满足加载实验要求。发展了基于气体爆轰模型的计算方法,通过数值计算获得了反应气体驱动二级轻气炮的发射特性,弹丸速度的计算结果与实测结果吻合较好。