多相材料微结构布局及宏观结构拓扑并发优化

在传统双向渐进结构优化(BESO)方法基础上,充分考虑材料和结构的尺度关联性,基于均匀化理论将材料微结构胞元设计和宏观结构拓扑优化相结合,按照材料属性排序引入材料插值函数依次进行灵敏分析,建立周期性多相材料微结构布局及宏观结构拓扑并发优化设计方法。优化过程中,宏观结构受力的特性嵌入微观敏度生成过程,使得新型材料具备了特定宏观结构力学需求的更加轻型、高强的最佳力学性能;同时,微观材料胞元的等效材料属性又是宏观结构优化的基础材料,从而使得材料/结构具有尺度上的统一。相关算例说明该方法在解决多相材料微观分布优化和周期性多相材料微结构布局及宏观结构拓扑并发优化问题时具有边界清晰和收敛快等优点。     

二次变换法估计骨小梁的间距

平均骨小梁间距作为松质骨微结构的重要表征参数,其值可作为诊断骨质疏松的重要参考信息。提出将二次变换法运用于骨小梁间距的估算,探究其运用于骨小梁间距估算的可行性。通过散射元仿真、时域有限差分法仿真和离体松质骨实验所得到松质骨背散射信号进行分析,同时以自回归倒谱法(AR倒谱法)、反向滤波-自回归倒谱法(反向滤波-AR倒谱法)、自适应滤波-自回归倒谱法(自适应滤波-AR倒谱法)和简易反向滤波跟踪(SIFT)算法作为对比方法进行分析,通过对比证明了其可行性和相比于其他方法的优越性。结果表明,不管是利用仿真实验还是牛胫骨的离体实验所得信号估算骨小梁间距,二次变换法比其他算法具有更强的测量稳定性和准确性。      

Cu2+/TiO2对甲基橙的光催化降解机理

以自制的掺铜离子的混晶型二氧化钛为光催化剂,考察了甲基橙光催化降解过程中pH值和光源的影响,提出了两种不同的光催化降解机理:在高压汞灯照射下,TiO2的价带电子被激发到导带,光生电子和空穴主要通过Cu2+ 的短路循环而复合,光催化剂的活性降低;在太阳光照射下,甲基橙发生自身光敏化氧化反应,受激电子从单线态或三线态的甲基橙分子跃迁到TiO2的导带,Cu2+起到电荷传递中继站的作用,加速了注入电子向H2O2的转移,从而促进了甲基橙的光催化降解。     

全戊基部分羟丙基β-环糊精手性固定相的制备与研究

以β-环糊精为母体,制备了一种新型固定相,全戊基2,3,6-三(O-2’羟丙基)-β-CD,研究了该固定相的有关色谱性能,结果表明对许多异构体,特别是对对映异构体具有较好的分离效果。     

高尿酸血症和痛风易感基因单核苷酸多态性研究新进展及应用

尿酸盐转运子基因是近年全基因组扫描锁定的高尿酸血症和痛风易感基因, 如SLC22A12、SLC2A9、ABCG2基因等, 其编码肾尿酸盐转运系统相关蛋白质, 参与肾脏对尿酸的重吸收和分泌. 目前锁定的尿酸盐转运子基因可解释约7%的血尿酸水平变异, 有影响力的位点期待被发现. 已有研究将这些易感基因应用到药物基因组学及孟德尔随机化研究领域, 是未来新的发展方向.     

基于Cowper-Symonds方程的相似理论修正方法

针对应变率敏感材料冲击实验的指导需求,给出了一种传统相似理论的修正方法。该方法在已有的动态相似理论基础上,考虑了因实验时模型与全尺寸原型制造材料不同,而导致外载条件相似系数对应变率效应对结果造成的影响:通过引入Cowper-Symonds方程,重新推导了外载条件相似系数的计算公式,并对两种不同材料（是否应变率敏感）的缩放模型冲击实验结果进行讨论,表明该方法相较于传统理论能够准确给出外载条件相似系数、提高模型预测精度。     

全氟/多氟烷基化合物的光学传感检测研究进展

全氟/多氟烷基化合物（PFAS）是一类重要的新污染物,具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特点,可对环境和生物造成一系列危害。因此,实现PFAS的快速灵敏检测至关重要。光学传感因所需设备简单、响应速度快等优点而被广泛用于PFAS的现场快速检测。本文对比色、荧光、表面增强拉曼、共振光散射、表面等离子体共振等多种光学传感检测PFAS的方法进行了综述,详细介绍了各种传感体系的构建和检测机制,并对其传感性能进行了归纳和比较。最后,对PFAS光学传感检测的未来发展趋势和改进方向进行了展望。     

Dark Sharma-Tasso-Olver Equations and Their Recursion Operators

A complete scalar classification for dark Sharma-Tasso-Olver's(STO's) equations is derived by requiring the existence of higher order differential polynomial symmetries. There are some free parameters for every class of dark STO systems, thus some special equations including symmetry equation and dual symmetry equation are obtained by selecting a free parameter. Furthermore, the recursion operators of STO equation and dark STO systems are constructed by a direct assumption method.     

双复合离散型艾里涡旋加速光的传输特性

利用全息技术,采用二元相位处理后的离散型艾里涡旋相位,制作了一种双复合离散型艾里涡旋加速光.理论模拟和实验探究了该加速光的传输特性,以及线性因子(s)、径向层数(N)和拓扑荷梯度(ΔL)对光场的调控机制.结果表明,双加速光在传输过程中,由于离散和旋转效应,逐渐分离为多个类艾里光;通过调节传输距离及ΔL,可实现二维类艾里光至一维类艾里光之间的演化.此外,N和s可分别调节双加速光的强度分布及其在初始截面(z=0处的x-y平面)中的位置分布;ΔL也可调节分离的类艾里光之间的强度分布.     

准单色近平行光束的X射线源

针对准单色近平行光束X射线背光成像诊断需求,提出了一种用球面弯晶进行X射线衍射选单从而获取准直光束的新方案.在神光Ⅱ装置上,设计了基于球面弯晶X射线衍射选单准直光束系统,完成了该系统的安装、调试和实验应用,获得了准单色(10~(-3)△λ/λ10~(-2))、小发散角(2 mrad)和大辐照匀斑(直径φ500 m)的X射线光源.同时基于衍射光学和球面镜成像理论,研究了不同布拉格角对球面弯晶X射线衍射光束发散角及其像散差的影响.结果表明,布拉格角会影响球面弯晶X射线衍射光束的发散角.用控制布拉格角范围的方法有望获得发散角优于1 mrad的近平行光束X射线光源.这种准单色、极小发散度和均匀角分布的X射线光源可应用于高分辨X射线成像诊断.