用地面模拟试验识别卫星太阳电池翼伸展运动的各种阻尼参数

本文利用Lagnrange方程建立了卫星太阳电池翼伸展运动的数学模型.这是一个包含摩擦阻尼、结构阻尼和空气阻尼参数的非线性微分方程组.在用气垫消除了重力影响但存在空气阻尼的地面环境中,对实尺太阳电池翼模型进行了伸展运动的模拟试验并用频闪摄影技术记录了运动的时间历程.再利用最小p乘优化方法识别出该系统的各个阻尼参数.通过对系统运动方程进行数值积分求得的太阳电池翼的伸展运动历程与实测值相当吻合.取空气阻尼等于零,得出了太阳电池翼在无空气阻尼的太空中的伸展运动规律.     

Kinetic models of natural gas combustion in an internal combustion engine

In this study, combustion of methane was simulated using four kinetic models of methane in CHEMKIN 4.1.1 for 0-D closed internal combustion (IC) engine reactor. Two detailed (GRIMECH3.0 & UBC MECH2.0) and two reduced (One step & Four steps) models were examined for various IC engine designs. The detailed models (GRIMECH3.0, & UBC MECH2.0) and 4-step models successfully predicted the combustion while global model was unable to predict any combustion reaction. This study illustrated that the detailed model sh...     

光谱法及分子模拟研究芹菜素与人血清白蛋白的相互作用

利用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色光谱及分子模型等技术,在生理pH条件下,研究了芹菜素与人血清白蛋白的相互作用,计算了结合常数和热力学参数。分子模型研究表明,芹菜素与人血清白蛋白在亚结构域ⅡA结合,二者间的主要作用为疏水作用和静电作用,这与荧光光谱所得结果基本一致。红外光谱、圆二色光谱及同步荧光光谱均显示芹菜素与人血清白蛋白结合后没有改变人血清白蛋白的二级结构。     

米托蒽醌与B-DNA相互作用的分子模拟

针对嵌插型抗癌药物米托蒽醌(mitoxantrone,MTX)同B-DNA间作用模式的争议,采用分子模拟方法研究了米托蒽醌分子与B-DNA分子的相互作用.结果表明:米托蒽醌分子插入到B-DNA中有大小沟选择性及碱基对特异性,更倾向从小沟方向插入到DNA分子中;对5'-CG碱基对有特异性识别.通过详细能量项的分析,揭示了米托蒽醌插入DNA分子的驱动力及对碱基的特异性识别作用主要是空间相互作用特别是静电相互作用.在最佳作用位点复合物的构象分析则表明蒽醌环只有一部分插入碱基对中,侧链在小沟中延磷酸基骨架以3'-5'方向伸展,并通过静电作用进一步增强米托蒽醌与B-DNA的结合.     

膦系阻垢剂阻碳酸钙垢机理的研究

在模拟循环水中, 通过静态阻垢实验研究了HEDP, PBTCA, ATMP和EDTMP对碳酸钙的阻垢性能, 在相同的加药浓度下(按物质的量浓度计)阻垢性能的强弱顺序为HEDP＞PBTCA＞ATMP＞EDTMP; 同时采用分子动力学方法, 模拟计算了阻垢剂负二价离子与方解石(104), (102), (202)和(113)面的相互作用. 结果表明: 阻垢剂分子中的膦酸基团和羧酸基团与碳酸钙中的Ca^2＋形成的离子键对吸附起到了主要作用, 同时阻垢剂与晶面间存在较弱的范德华力相互作用. 阻垢剂与各晶面的结合能强弱顺序为(113)≥(102)≥(202)＞(104); 分子中的羟基易与垢晶面形成氢键而加强阻垢效果; 羧基的位置不同对阻垢作用的影响不同. 将静态阻垢的实验结果与分子动力学模拟结果进行了相关性分析, 发现阻垢剂在(104)面和(102)面上的吸附对阻垢作用的贡献较大.     

4-巯乙基吡啶配基与IgG相互作用的分子模拟研究

4-巯乙基吡啶(MEP)是一种新型的疏水性电荷诱导层析(HCIC)配基,具有良好的抗体分离性能,采用分子模拟方法研究MEP配基与IgG间的分子相互作用,以探讨HCIC分离机制.先通过分子对接搜索IgG分子Fc片段A链的蛋白表面,确定12个可能与MEP结合的位点区域,然后用分子动力学模拟考察了其中6个位点的结合性能.结果表明,MEP在Fc-A链表面的结合具有疏水倾向性,pH中性条件下,MEP能稳定地结合在TYR319和LEU309附近的位点,并与两者形成氢键作用,该区域具有疏水性极强的口袋结构;其他位点的结合较不稳定,受MEP取向影响大.在pH4.0酸性条件下,原先稳定结合的MEP快速从Fc-A链表面脱离,主要原因是MEP和Fc间的静电排斥作用,以及疏水作用减弱和氢键结合的消失.通过分子模拟方法,从分子水平验证了HCIC独特的作用机理:疏水相互作用主导吸附,静电排斥作用协助解吸.     

泡沫液膜的分子动力学模拟及泡沫析液机制的研究

采用分子动力学MD方法模拟表面活性剂稳定的泡沫液膜,通过分析表面活性剂头基与水分子的径向分布函数,分析泡沫液膜中水分子的状态,对结合水、捕获水进行定量;采用电导法测定不同表面活性剂稳定的泡沫的析液曲线,结合分子模拟结果,分析泡沫析液的微观机制,建立泡沫析液量随时间变化的物理模型,给出了模型参数的物理意义.     

杜仲胶玻璃化转变温度的分子模拟

对杜仲胶的玻璃化转变温度进行了分子动力学模拟。首先,计算了不同聚合度的反式聚异戊二烯的溶度参数,确定了合理的反式聚异戊二烯结构模型的聚合度为20;然后,用分子动力学模拟获得反式聚异戊二烯在不同温度下的比体积,通过对模拟得到的比体积-温度(V-T)作图,求得玻璃化转变温度(Tg)为210 K,采用差示扫描量热(DSC)法实测得到的Tg为203 K,两种结果在误差允许范围内基本一致,其模拟结果与实测值吻合得较好。     

堆焊熔敷层表面纳米晶层摩擦磨损性能研究

用预压力滚压技术在堆焊修复层表面制备纳米晶层.利用TEM、SEM分析技术研究表面纳米晶层微观结构,利用CETR-3型多功能摩擦磨损试验机考察在干摩擦条件下堆焊层表面纳米晶层的摩擦磨损性能.结果表明堆焊修复层表面经表面纳米化处理后,表面形成厚度约为10μm(晶粒尺寸小于100 nm)的纳米晶层,最表面层平均晶粒尺寸约为10 nm.纳米压痕试验表明纳米晶层的硬度提高,最表面纳米晶层的硬度约为原始堆焊层硬度的3倍.与原始堆焊试样相比,表面纳米化试样的摩擦系数降低了10%,磨损体积降低了25%~30%左右.表面纳米化样品的磨损机制由原始堆焊层的磨粒磨损和黏着磨损转变为磨粒磨损,分析表明晶粒细化导致的高硬度、低塑性是摩擦磨损性能改善和磨损机制改变的主要原因.     

Formation Mechanism and Stability Study of Konjac Glucomannan Helical Structure

The formation mechanism and stability of konjac glucomannan (KGM) helical structure were investigated by molecular dynamic simulation and experimental method. The results indicate that the molecular conformation of KGM is a non-typical helical structure. In detail, helical structure of KGM is mainly sustained by acetyl group, whose size and stability are affected by the molecular polymerization degree of KGM. In vacuum among the non-bonding interactions, electrostatic force is the greatest factor affecting its helical structure, but in water solution, hydrogen bond affects the helical arrangement greatly. To our interest, temperature exhibits a reversible destroying effect to some extent; the helical structure will disappear completely and present a ruleless clew-like arrangement till 341 K. This work suggests that the method of combining molecular dynamic simulation and experiment tools can be effective in the study of KGM helical structure.