薄板弯曲分析的节点积分高阶无网格法

采用高阶无网格法求解薄板弯曲问题,在已发展的线性曲率光顺方案的基础上,通过引入泰勒展开技术,建立了能够精确再现纯弯曲和线性弯曲模式的节点积分方法。与之相比,目前无网格薄板分析主要采用的节点积分方法仅能精确再现纯弯曲模式。数值结果表明,本文方法可精确通过纯弯曲和线性弯曲试验,且能得到光滑、无振荡的弯矩场。与标准的高斯积分方法和目前已存在的节点积分方法相比,本文方法在计算精度、效率以及弯矩分布等方面均展现出显著优势。     

高阶彩虹现象的观测及其色散特性研究

最小偏向角是研究高阶彩虹现象的重要特征参量．设计了基于环形光屏的高阶彩虹观测装置,能够观测到清晰的1～6阶虹,实现了虹与霓现象的复现,通过读取环形光屏上的角坐标即可测定高阶彩虹的最小偏向角．探讨了不同波长的激光入射时,虹与霓的偏向角随入射角的变化,进一步解释了彩虹的色散规律．根据角坐标的测量值可以推导出圆柱介质的折射率．     

PP/PS共混体系相结构形成与演变

以连续共混过程中间歇出料法研究了聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)体系共混过程中的扫描电镜图样演化过程,利用小角激光散射(SALS)证明了PP/苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)/PS体系的部分相容性,同时说明SALS研究聚合物熔体动态过程的有效性.针对扫描电镜图样,用重心粒径dg这一结构参数研究了PP/PS体系共混过程,利用分布函数求取了分散相PP分形维数,对共混过程中相分散进行了研究.     

多孔配位框架材料CO2捕集及分离性能的研究现状与展望

多孔配位框架材料（porous coordination frameworks,PCFs）是一类通过配位键结合而形成的材料．它具有丰富的空间拓扑结构、可设计性、结构可调控性、比表面高和孔容大等特点,是一类非常有前景的CO：捕集与分离材料．本文综述了PCF材料CO2捕集与分离性能的研究现状,提出了功能导向的材料设计与合成策略：即“多尺度模拟设计一实验制备一性能研究”的理论与实验紧密结合的研究方案．最后也提出了可以提高PCF材料CO2捕集分离性能的策略与展望．     

核磁共振代谢组学数据的尺度归一化新方法

在核磁共振代谢组学数据预处理中,尺度归一化主要目的是提高特征代谢物信息的权重,减小噪声及无关代谢物信息的影响,从而降低后续模式识别分析的难度. 本文提出一种新的尺度归一化方法,该方法不强调各变量在尺度上的归一,而是在原始数据的基础上,通过提高那些稳定性高、且在不同类别样本中具有显著差异性的变量的权重,以增强与特征代谢物相关的信息. 文中分别采用模拟数据和真实代谢组学数据对新归一化方法的性能进行评估,并与单位方差法(Unit Variance)、变量稳定性(Variable Stability)和尺度缩放法(Level Scaling)等常用的尺度归一化方法做比较. 研究结果表明：新归一化方法能够提高多变量统计模型的预测能力,较好地保留核磁共振谱的分子信息,有助于特征代谢物的识别,并使后续的数据分析结果具有更好的可解释性.     

胶体离子超容电池体系中的尺度与反应

寻求兼具高能量密度和高功率密度的储能器件是电化学储能领域一直以来的发展目标,也是应对全球能源危机发展可再生能源的有效举措.胶体离子超容电池体系基于电极材料水平上的创新,将电池的高能量密度和超级电容器的高功率密度及长循环寿命集结于一体,是极具发展前景的一种新型储能体系.胶体离子超容电池体系的优异电化学性能源于其活性物质的多尺度与反应特性,这要求从微观上的化学尺度到宏观上的器件系统尺度对整个电化学单元实现多尺度调控以及复杂的原位耦合反应设计.在前期工作的基础上,从尺度和反应两个重要方面重新审视胶体离子超容电池体系产生优异电化学性能的本质.     

促进深度学习的专题复习教学*——以“碳及其化合物”为例

以促进学生的深度学习为基本理念,围绕“自然界的碳循环”“大气中CO₂的控减排”“化学家们合成的新型碳家族成员”等板块,设计并成功实施系列情境问题,在系列问题的讨论、分析、解决过程中帮助学生建构“碳”家族成员间相互转化的知识网络,提高学生思维的纵深度,引发高阶思维,促进深度学习。     

纳微尺度铜金属有机框架催化过氧化氢氧化异丁香酚

通过水热法及沉淀法,合成了纳微尺度铜金属有机框架催化剂。 通过FT-IR、TG及TEM等技术手段对其性能和结构进行了表征。 系统考察了催化剂、溶剂种类及用量、反应时间等因素对异丁香酚氧化制备香草醛的影响。 结果表明,用均苯三甲酸根(BTC)作配体时制备的催化剂Cu-BTC性能较佳。 以Cu-BTC为催化剂、30%(质量分数)H₂O₂为氧化剂、乙腈为介质,当n(异丁香酚):n(H₂O₂)=1:2.4时,50 ℃,反应8 h,异丁香酚转化率为94.4%,香草醛产率达到81.8%。 纳微尺度(粒径30~300 nm)Cu-BTC催化剂体现了良好的重复使用性能,连续反应5次,异丁香酚转化率保持在90%左右。     

数字核酸扩增检测技术的研究与应用进展

近年来,微纳尺度流体控制技术由于具备实现多相、多步和平行反应的优势,已成为传统分析手段的首选的补充和替代方法.其与核酸扩增方法的完美结合,有效推动了数字核酸扩增检测(Digital nucleic acid detection,dNAD)技术的建立与发展.作为可实现单分子水平检测的分析方法,dNAD技术已成为分子诊断领域重要的组成部分.本文回顾了dNAD技术的发展历程,阐述了其检测原理,以及相比于传统方法的优势,对其最新研究与应用进展进行了综述,并对其未来的发展进行了展望.     

城市大气环境的大涡模拟研究进展

本文回顾城市大气污染扩散的研究实践与进展, 介绍城市大气环境流动的特点和用现代计算流体力学手段开展城市大气环境的大涡模拟研究方法, 包括: 数学模型, 控制方程、亚网格湍流模式、定解条件及其数值方法. 其中, 重点介绍中尺度到微尺度的耦合模型与适用于复杂城市下垫面(满足大涡模拟分辨率要求且计算量较小)的组合模型;并给出实际算例和结果分析, 包括准确度的统计估算和湍流特性等. 最后, 讨论城市大气环境数值模拟方法进一步改进的方向和城市大气环境流动与污染物扩散数值研究应重点关注的几个问题.