基于哈密顿正则方程的超细长弹性杆数值模拟

推导出了无约束的超细长弹性杆模型的哈密尔顿正则方程,探讨了利用辛算法对超长细杆模型长时间计算的问题,给出了相应的算法和数值仿真结果,并与传统的算法进行了对比分析,验证了辛算法在长距离的数值仿真中可以很好地保持杆的辫状结构特征,并给出了计算实例和分析.     

Kirchhoff弹性杆拟动力学的四元数表示

研究静力学Kirchhoff弹性杆,Kirchhoff动力学比拟是重要的技巧。拟动力学方程通常是用Euler角表示的,但Euler角在θ=kπ处存在奇异性,不适合数值计算。为了解决这个问题,本文引入四元数并建立了拟动力学模型的拟Lagrange方程和拟Hamilton方程。     

带静电斥力的弹性杆的数值方法和结构分析

由于DNA分子之间存在静电斥力能防止弹性杆之间相互穿越，与普通弹性杆不一样。为研究DNA分子在静电斥力作用下，其结构形状受静电斥力影响的情况，给出了DNA在存在静电斥力作用下超细长弹性杆的平衡方程，利用递推方法建立了求解平衡方程的数值方法，并给出了超长弹性杆在静电斥力作用下的图形处理的计算实例和分析，该平衡方程和算法为研究大分子的结构提供了一种新方法。     

DNA超细长弹性杆模型的动力学方程及其稳定性问题

对于DNA超细长弹性杆模型，给出运动和变形的几何关系，建立了动力学方程。在扰动方程基础上，给出了运动稳定性的定义和若干定理，明确了Kirchhoff方程的Lyapunov稳定性的概念以及与平衡稳定性的区别，为进一步研究超细长弹性杆的平衡稳定性奠定基础。     

弹性细杆静力学的薛定谔粒子波动比拟

研究弹性细杆静力学的薛定谔粒子波动比拟。类似于Kirchhoff动力学比拟,依据弹性细杆曲率平衡微分方程与一维定态非线性薛定谔方程数学形式的相似性,给出两者的动力学比拟关系,称为Schr?dinger粒子波动比拟。基于比拟关系,给出弹性细杆方程的Jacobi椭圆函数解,并画出此解所描述的弹性细杆的空间位形。Schr?dinger粒子波动比拟建立了波函数的量子态与弹性细杆的几何构型的对应关系,给予波函数的量子态直观的几何图像,为弹性细杆方程的求解提供了新的途径。     

超细长弹性杆的Noether对称性及守恒量

基于Kirchhoff的动力学比拟技巧将动力学中的时间变量t置换为弧长变量s,研究圆截面弹性杆在欧拉角坐标下的Hamilton函数,并给出了标准Hamilton方程形式,利用与动力学相似的方法给出Noether对称变换的定义和拟广义Killing非线形微分方程组,以及由Noether对称变换导出的Noether守恒量定理并给出了该定理的数学逻辑证明,最后利用守恒定理求解出具体的守恒量的计算实例。     

基于Matlab模拟的超细长弹性杆的数值仿真 3

在提出弯扭线的基础上,用曲面回扫方法结合刚体有限转动的有关理论研究超细长弹性杆的空间结构及空间曲面图形的描绘,为分析弹性杆的自身接触问题和动力学性态的计算机数值仿真及其图形后处理提供了模型和算法的支持.     

Kirchhoff弹性杆不连续量的奇异函数表达

弹性细杆静力学和动力学的Kirchhoff方程要求在外力、质量几何以及本构方程的间断或不光滑点处分段表达, 这不利于数值计算。根据计算梁弯曲变形的奇异函数法, 将奇异函数引入Kirchhoff方程, 将弹性杆分段定义的量拓展为沿全杆的连续函数。借助Mathematica软件, 对存在侧向集中载荷的弹性杆进行数值模拟, 结果表明, 引入奇异函数可以避免分段导致的繁琐计算, 提高计算效率。     

弹性杆Hamilton方程的四元数表示及其辛算法

导出了在静力学条件下弹性杆的形式Hamilton方程,并引入四元数,进一步推导出了用四元数表示的具有辛结构的弹性杆结构方程。用辛Runge-Kutta算法给出了弹性杆的数值模拟。     

平面弹性问题的有限元程序设计

平面弹性问题有限元方法具有计算精度高、方法规则简单的特点,但其有限元程序相对较为复杂,本文从分析平面弹性问题模型入手,给出了具体的有限元算法和流程,并结合实例说明了纯位移平面弹性问题的数值结果。     

A possible mode of the specific recognition of nucleic acids by proteins

Seven sets of protein target sites, which occur in several gene promoters, have been analyzed. The results suggest that there is a possible mode of specific recognition of double-helical nucleic acids by proteins. This recognition mode is related to a special topological property of double-helical DNA, which is termed base spatial pattern (BSP) of DNA segment. BSP is the spatial topological property determined only by the spatial arrangement of the bases on double-helical DNA segment.     

氨基改性Fe3O4@SiO2核壳结构的DNA吸附特性

采用溶胶-凝胶法,以平均粒径20 nm的Fe3O4纳米颗粒为种子,在碱性环境下催化正硅酸乙酯(TEOS)水解制备Fe3O4@SiO2核壳结构纳米复合粒子;并采用前接枝方式在40℃水浴温度下,APTES为硅烷偶联剂,制备氨基功能化Fe3O4@SiO2纳米复合材料;通过透射电镜和红外光谱仪对材料的形貌和结构进行表征,并通过凝胶电泳,生物分光光度计等实验手段研究材料氨基改性前后对质粒DNA的吸附性能.研究结果表明:氨基改性后的纳米复合材料比没有改性的材料对质粒DNA具有更加良好的吸附性能,改性后的材料在吸附量和吸附速率上均有大幅度提高,且随着材料的用量加大,其最终的吸附效果也更好,并且由于材料良好的磁性能,使得被吸附的DNA能够更有效更方便地被回收.     

在建钢筋混凝土结构质量的可靠性控制

有关资料表明,在建钢筋混凝土结构质量事故在其全寿命过程结构质量事故中占有较大比例．为了寻求控制这种状况持续的有效方法,提出了在建结构构件和材料性能的动态质量控制方程式,将现行规范中给出的结构构件和材料性能质量控制方程式与该式配合使用,实现结构构件和材料性能的全过程完整质量控制．     

用STM证实质粒pUC18DNA分子新构象的存在

用清高妥液法从大肠杆菌ＢＨ１０１细胞制备出的多拷贝质粒ＰＵＣ１８ＤＮＡ分子的构象具有复杂的多样性，我们在对其进行ＳＴＭ研究计，证实了一种不同于已知构象的新构象的存在。     

Left-handed helical conformation of poly[d(A-m5C).d(G-T)

Poly[d(G-C)] serves as the prototype for the right-to-left (B to Z) transition in he helical sense of DNA, both in solution and inthe crystal form. However, the question remains as to which other synthetic and natural DNAs have the potential to adopt left-handed conformations. One logical candidate is the canonical alternating purine-pyrimidine sequence d(A-C)n.d(G-T)n which seems to be widely disseminated in eukaryotic genomes. Our approach to this question is based on the enzymatic synthesis of poly[d(A-C).d(G-U)] derivatives with systematic methyl and halogen substitutions in the C-5 position of the pyrimidines C and U. Such modifications in poly[d(G-C)] have previously been shown to potentiate the B to Z transition. Here we report a highly cooperative, reversible, salt- and temperature-dependent transition for poly[d(A-m5C).d(G-T)], a repeat of the d(A-m5C) sequence which may occur in natural DNA. Spectroscopic studies and the demonstrated ability to bind anti-Z-DNA antibodies suggest that the new helical conformation is left-handed and shares structural features with known Z-DNA. However, a novel property, not exhibited by poly[d(G-C)], is the profound temperature dependence of the conformational equilibrium.     

受腐蚀钢筋力学性能的试验研究

钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的首要因素.腐蚀会引起钢筋强度降低和延性减弱,进而导致结构承载能力下降.通过对一批已腐蚀钢筋的腐蚀量及腐蚀后力学性能的试验研究,分析了钢筋腐蚀的因素及腐蚀对钢筋力学性能的影响,认为该批钢筋力学性能的降低是腐蚀后受三种因素共同作用的结果;总结了钢筋各项力学性能指标与钢筋腐蚀程度的相关关系,提出当受腐蚀钢筋的重量损失率大于10%时,就应该考虑腐蚀对钢筋性能的影响,予以折减的结论;并总结了各腐蚀量参数间的关系,为衡量钢筋腐蚀程度和结构耐久性分析提供依据.     

拱肋局部特性改变对拱桥动力特性影响试验研究

针对一座服役40余年的钢筋混凝土旧拱桥进行了全面的现场检测(包括材料性能和拱桥静、动力特性).基于模型相似理论,以20∶1的几何比尺制作了单跨拱桥有机玻璃模型.为了不损坏结构的完整性,尝试利用对主拱圈局部增加质量块来模拟拱肋局部特性的变化.以大桥的动力特性作为大桥健康状况的指纹,对拱肋不同位置局部质量变化后的模型结构进行动力模型试验,得到了结构阻尼、固有频率和振型.研究表明,拱肋局部特性的变化对结构加速度放大倍数影响显著,而对模型自振频率和阻尼的影响并不明显.     

高耐侯结构钢冷弯工艺性能影响因素分析

高耐侯结构钢带其冷弯工艺性能经常达不到标准和使用要求。采用化学分析、金相检验、力学性能测试和生产工艺分析等方法对冷弯工艺性能经常达不到标准和使用要求的影响因素进行了分析和查找。结果显示：高耐侯结构钢冷弯工艺性能的主要影响因素为C类夹杂物,耐侯钢的化学成分、组织、性能对冷弯性能也有重要的影响。     

The conformation of the DNA double helix in the crystal is dependent on its environment

Studies of the crystal structures of more than 30 synthetic DNA fragments have provided structural information about three basic forms of the double helix: A-, B- and Z-form DNA. These studies have demonstrated that the DNA double helix adopts a highly variable structure which is related to its base sequence. The extent to which such observed structures are influenced by the crystalline environment can be found by studying the same molecule in different crystalline forms. We have recently crystallized one particular oligomer in various crystal forms. Here we report the results of structural analyses of the different crystal structures and demonstrate that the DNA double helix can adopt a range of conformations in the crystalline state depending on hydration, molecular packing and temperature. These results have implications on our understanding of the influence of the environment on DNA structure, and on the modes of DNA recognition by proteins.     

有源结构声辐射控制分布次级力源模型

在结构声辐射的主动控制中，以矩形板结构压电陶瓷为次级分布力源，首次建立具有最佳抑制声辐射效率的分布压电振动力学模型，在此模型基础上实验分析了简支状态下的模态效应，这为ＴＭＳ３２０Ｃ３０信号处理系统的有源结构声辐射控制试验系统解决了重要理论问题，该系统较之以点力为次级力源系统前进了一大步，并具有通用性。