桥梁颤振气动导数在均匀流与紊流作用下的统一辨识理论研究

桥梁断面颤振气动导数的准确识别是桥梁空气动力稳定性研究的基础,一直是桥梁风工程研究领域的前沿课题。基于工况模态分析理论,本文首先导出了紊流条件下桥梁颤振气动导数辨识的完整方法;其次,将上述数据处理方式运用到由均匀流条件引起的自由衰减振动中,得出与紊流情况类似的结果。本文提出的方法能够用同样的辨识原理、同一个数据处理程序统一地对紊流和均匀流下的桥梁气动导数进行辨识;最后,利用数值仿真算例验证上述理论。     

阵列微流控浓度梯度网络用于细胞-化学刺激反应研究

设计和制作了具有5组平行浓度梯度形成网络和30个细胞培养池的微流控芯片,该芯片集成了细胞接种、培养、梯度浓度化学刺激、标记和检测等功能单元。芯片为玻璃-PDMS杂合结构,微流控通道刻蚀于玻璃层。芯片细胞培养池设计了系列围堰结构以利于细胞贴壁。细胞接种、灌流培养和试剂引入通过外接微量注射泵控制完成。该芯片可以生成连续、稳定的平行浓度梯度。观察发现,围堰结构有利于细胞接种和生长,乳腺癌MCF-7细胞在芯片灌流培养条件下生长良好。利用该芯片检测了在接受As2O3和乙酰丝氨酸(NAC)梯度浓度刺激后乳腺癌MCF-7细胞内谷胱甘肽(GSH)水平以及细胞阿霉素敏感性的变化,分析乳腺癌细胞阿霉素敏感性与细胞内GSH水平的关系。MCF-7细胞内GSH水平的变化与刺激药物浓度呈剂量-效应依赖关系,在接受As2O3刺激后GSH水平有所下降;而在接受NAC刺激后GSH水平有所升高。MCF-7细胞阿霉素敏感性与GSH水平相关。在降低GSH水平后药物敏感性升高;而升高细胞内GSH水平后敏感性降低。这种阵列微流控浓度梯度网络可以用于高通量细胞-化学刺激反应研究,有潜力成为细胞水平大规模药物筛选的技术平台。     

Au@碳球复合结构中Au颗粒位置调控光吸收

采用时域有限差分（FDTD）法研究Au纳米颗粒@碳球（AuNPs@CS）复合结构的光吸收控制。发现Au纳米颗粒@碳球复合结构中Au颗粒的位置可以控制复合结构光吸收。模型计算中选取两粒Au纳米颗粒以最佳深度（0 nm）嵌入碳球表面。当两粒Au颗粒球心与碳球球心夹角为22.5°和45°时,复合结构光吸收较单一碳球光吸收明显增强;当夹角为315°、270°、180°、90°时,光吸收增量逐渐减小;当夹角为337.5°时,光吸收量低于单一碳球。这一结果主要归因于Au纳米颗粒位置变化可引起表面等离子体光强度和光散射方向的变化。改变碳球表面Au纳米颗粒的数量和位置,可以进一步调节AuNPs@CS复合结构的光吸收。     

UV/Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系降解对硝基苯酚

研究了在紫外光(UV)照射下,Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对p-硝基苯酚(PNP)的光降解反应,考察了溶液pH、Fe(Ⅲ)、富马酸盐和PNP的初始浓度对PNP降解率的影响。结果表明,UV/Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对PNP有光降解作用,相比于只含Fe(Ⅲ)或者富马酸盐体系,同时加入Fe(Ⅲ)与富马酸盐构成的体系在降解PNP方面有协同作用。在pH 3.0~6.0范围内,PNP的降解率随着pH和PNP初始浓度的增大而降低,而随着Fe(Ⅲ)和富马酸盐的初始浓度的增大而增大。氯仿猝灭法证实,该体系在降解PNP反应过程中产生了超氧负离子自由基;采用荧光法和异丙醇猝灭法证实了该体系在反应过程中产生了羟基自由基,同时证实了羟基自由基为PNP光降解反应的主要反应物质。     

平面波输入下海水−海床−结构动力相互作用分析

海洋工程结构的地震反应分析是保证海洋工程结构地震安全的重要环节.由于其所处的复杂环境,该问题涉及到流固耦合和土-结相互作用.本文基于海水、饱和海床、基岩流固耦合统一计算框架,采用Davidenkov模型和修正的Masing准则考虑饱和海床的非线性,在脉冲SV波垂直入射下,进行了海域场地和海洋工程结构的动力响应分析.首先,对比分析了线性自由场和非线性自由场输入情形的海域场地非线性反应,结果表明线性自由场输入时反应不合理,自由场分析和场地分析应该采用相一致的本构模型.然后,对比分析了海床分别为线性和非线性情形时,海域场地以及海水-海床-结构体系的反应特征.与线性海床情形相比,非线性对海床反应的影响主要由如下两方面因素控制:一方面,非线性导致饱和海床模量减小,饱和海床与基岩间的波阻抗比减小,由基岩到饱和海床间的反射系数和透射系数增加,导致反应增大;另一方面,非线性导致阻尼加大,使海床反应减小.对于本文算例而言,阻尼对非线性海床结果的影响占主导作用.     

两个具有混合卤素桥的闭式十二顶双镍十硼烷簇合物的合成与结构

研究了[NiX_2(PPh_3)_2](X = Br, I)在二氯甲烷等溶剂中与B_(10)H_(10)~ (2-)的反应，对形成的族合物[(μ-Br_(0.85)Cl_(0.15)-(Ph_2PC_6H_4)_2Ni_2B_ (10)H_6Cl(PPh_3)]·0.5CH_2Cl_2(1), [(μ-I_(0.1)Cl_(0.9)(Ph_2PC_6H_4) _2Ni_2B_(10)H_6Cl(PPh_3)]·0.25CH_2Cl_2(2)进行了元素分析、红外光谱、飞行 时间二次离子质谱和X射线单晶结构分析等表征。两个族合物均为闭式十二顶双镍 十硼烷，镍、镍之间还分别存在Cl, Br和Cl，I桥且Cl，Br或I的占有率不同。簇合 物还具有两个邻位环化的Ni-P-C-C-B五元环。研究结果进一步证实：阴离子对反应 产物有影响，二氯甲烷参与了反应。     

春季南黄海表层海水中二氧化碳的分布特征及其影响因素

根据2007年4月南黄海区块(SYS)表层海水中二氧化碳分压(pCO₂)的连续走航数据,结合水温(T)、盐度(S)、叶绿素 (Chla)以及pH的同步观测资料,对该海域pCO₂分布特征及其主要影响因素进行了初步探讨。分析结果表明：春季南黄海pCO₂的范围在365.2~734.9 μatm之间,平均值为548.0 μatm;最高值出现在121.5°E,33.4°N海域,最低值出现在123°E,32.3°N海域。受海水中物理、化学和生物因素的综合影响,pCO₂的分布存在较大的不均匀性,总体上表现为西部高于东部,中间高于南北两边;在苏北浅滩和鲁南海区,pCO₂与水温的变化呈正相关关系,与盐度的大小呈明显的负相关关系,而在长江入海口变化趋势则相反;此外,在整个调查海区pCO₂与叶绿素、pH基本上呈负相关关系。研究将两台检测器串联进行互校,同时利用二氧化碳标准气体对其中一台仪器进行全程校准,可连续不间断观测海水和大气中的pCO₂。该方法操作简单,获得的数据准确可靠,可为节能减排能力建设提供技术支持。     

键连接性指数的建构及其在有机体系中的应用研究

以化学键为基础建构了键连接性指数及分子键连接性指数，该指数同时考虑顶 点原子的化学特征及键的性质．对于任意化学键，键连接性指数Si＝1+△I/R·[（ Z1-h1)m2/n1+(Z2-h2)m1/n2]，分子键连接性指数S为∑i=1^m√Si或∑i=1^m1/√ Si，其中，Z1，Z2为化学键键连原子的价电子数；n1，n2成键原子的价层最高主量 子数；m1，m2为成键原子的氧化数；h1，h2为与成键原子相连的氢原子个数；△I 为成键原子的电负性差(△I≥0)；R为化学键的相对键长．与以顶点为基础的价连 接性指数不同，该指数不仅能方便而有效地应用于饱和碳氢体系亦能有效地应用于 含多重键的不饱和体系及含杂原子的有机体系．研究了饱和碳氢体系标准生成焓， 不饱和碳氢体系和酮、醚、酯体系在水中的溶解度和辛醇/水分配系数，卤代甲烷 体系的标准生成焓，卤代苯体系辛醇/水分配系数，均取得比较满意的结果。     

自掺杂TiO2纳米管：液相制备及光催化性能

采用水合肼（N₂H₄·H₂O）作为还原剂,在液相环境中制备了自掺杂TiO₂纳米管阵列（NTs）。利用FE-SEM、EDS、XPS、XRD、Raman、UV-Vis/NIR分光光度法以及半导体特性分析系统（Keithley 4200 SCS）分别对样品的形貌,晶体结构,光学特性以及电学性能进行了表征。结果表明：通过这种方法制备的自掺杂TiO₂NTs在带隙中引入了大量的氧空位,创造了氧空位能级,从而提高了样品的电导率,有效提高光生电子-空穴对的产生、分离和传输。此外,由于氧空位的作用,使得TiO₂NTs的带隙变窄,增强了可见光吸收能力,致使样品具有较高的光催化活性,并通过降解甲基橙溶液对样品的光催化活性进行评估。结果显示当光照150min后,自掺杂TiO₂NTs对甲基橙溶液的降解率达73%,并且这种催化剂便于回收和重复使用。