单链高分子构象的非格子 Monte Carlo 模拟

采用一种非格子 Monte Carlo 模拟方法对描述单链高分子链构象变化的2个物理量进行了数值模拟.通过计算,研究了单链高分子的均方回转半径、均方末端距以及末端距向量自相关函数随时间的演化过程.结果显示,当高分子链处于平衡状态时,其均方末端距平均值与均方回转半径平均值的比值为6.23,与理论结果吻合较好.进而又研究了单链高分子的弛豫过程, 给出了末端距向量自相关函数的弛豫时间.     

基于随机行走模拟软件的高分子链柔顺性的统计研究

本文借助随机行走模拟软件Random Walker进行高分子链柔顺性的统计学研究,基于软件运动所得数据重点研究了结构单元数、运动次数、预设行走方式、外力对高分子链末端分布位置和均方根末端距的影响。实验结果表明,无外力干涉、无规随机行走下的高分子链比较符合Flory提出的自由旋转链模型;无外力干涉、自回避随机行走下的高分子链比较符合受阻旋转链模型;有外力干涉、时,高分子的构象改变及柔顺性的宏观体现受外力影响较大。     

多分散高分子固液界面吸附构型的Monte Carlo模拟

在格子模型基础上用M onte Carlo方法模拟研究了多分散高分子在固液界面的吸附行为,重点考察了平均分布和正态分布两种不同链长分布形式的高分子在固液界面吸附构型的分布规律。发现高分子不同的链长分布形式,对高分子吸附构型的性质影响较大。正态分布的高分子体系中高分子的3种吸附构型(T ails,Loops和T rains)的浓度和数目比相同条件下平均分布的高分子体系内要低得多。特别是当高分子链节吸附能较低时,两者的差别非常大。平均分布的高分子体系高分子吸附构型对温度和高分子总链节浓度的变化更加敏感。T ails构型由于受到高分子链节热运动以及吸附层压缩作用的影响,在高温或高吸附作用能下,其密度分布表现出和其他两种吸附构型完全不同的形式。温度、高分子链节吸附作用能以及高分子总链节浓度对3种吸附构型的影响和单分散体系趋势一致,但是存在着定量的差别。     

嵌段共聚高分子链构象的Monte Carlo模拟

采用非格子Monte Carlo模拟方法对嵌段共聚高分子链构象的演化过程进行模拟研究, 具体地考察了结构单元的序列结构以及单元间的相互作用对高分子链的聚集态结构的影响. 结果表明, 在合适的条件下, 嵌段高分子链可以发生线团-螺旋转变以及线团-链滴转变, 相应结果可为理解生物大分子的结构提供可能的线索.     

星型共聚高分子构象的Monte-Carlo模拟

采用非格子Monte-Carlo模拟方法对星型共聚高分子的回转半径、均方回转半径、构象和能量等随时间的演化过程进行了模拟研究,并进一步分析讨论了分支数目、分支聚合度以及分支末端链单元间相互作用对星型共聚高分子驰豫过程及其聚集态结构的影响.结果表明,稳定状态下的星型聚合物可以呈现瓜型构象.所得结果可为星型共聚高分子性质的研究提供线索.     

弹链供弹阻力研究

应用多刚体动力学分析的方法，首次建立了每个链节具有４个自由度的弹链系统多刚体动力学模型及相应的数学模型，并对弹链运动系统和自动机运动系统作耦合数值模拟，起初地描述了弹链在运动规律和弹链和和变化规律，在此基础上，对影响弹链阻力的诸多进行了分析，并在保证自动机身速稳定的条件下对主要参数进行调整和匹配，使弹链阻力对自动机运动循环的影响减到最小。     

基于柔性铰的弹链系统建模及仿真分析

通过分析弹链系统的拓扑结构,综合考虑相邻两链节铰接处的线位移和角位移,提出一种基于柔性铰的弹链多体模型,在ADAMS环境下,使用宏命令功能完成虚拟样机中链节、柔性铰和接触碰撞的自动化建模;合理设置弹链系统的仿真参数,完成弹链的动力学仿真．结合实际对得到的相关曲线做简要分析,得出相应的仿真结论,验证了基于柔性铰弹链模型的合理性与正确性,可以对弹链在运动过程中的振动和冲击问题进行很好的预测和分析．     

自由结合链末端距及其分布矩的模拟计算

本文以一种快捷的数值算法和程序模型来模拟计算各种尺度高分子自由结合链或等效自由结合链的均方末端距，以及末端距的各阶分布矩，并将计算结果与按统计力学式运算值进行了比较，该计算方法简便可靠，特别适用于长度较短的分子链或无规飞行轨道。不仅可弥补Ｇａｕｓｓ分布的偏差，面且为真实链的构象研究提出了新的途径。     

自由结合链末端距及其分布矩的模拟计算

本文以一种快捷的数值算法和程序模型来模拟计算各种尺度高分子自由结合链或等效自由结合链的均方末端距，以及末端距的各阶分布矩．并将计算结果与按统计力学式运算值进行了比较。该计算方法简便可靠，特别适用于长度较短的分子链或无规飞行轨道。不仅可弥补Ｇａｕｓｓ分布的偏差，而且为真实链的构象研究提出了新的途径．     

柔性高分子链构象、扩散过程及泛函积分(简报)

本文中,我们利用随机过程理论,对随机游动高分子链构象提出了数学模型加以模拟,在这种模型下得到了关于高分子链构象的一系列结果。这些结果不仅在数学上更加严密化,而且包含了以往研究者的成果。在理想状态条件下,我们用三维布朗运动{r_t(ω)、t>0}来模拟随机游动高分子链构象,同时指出了三维布朗运动中各个变量在高分子链构象里重新赋予的直观意义。在这个基础上,定义了链键矢量和末端距矢量,得到了高分子链构象的分布和简约分布,例如作为高分子链柔性的一种量度的末端距矢量分布为:P(R;n)=integral from P({r_t(ω))}δ(sum from j=1 to n R_(tj)-R)d{r_t(ω)}经过富里埃变换和幂级数展开,它的特征函数有:K(ρ)=sum from m=(?)to ∞ ((-1)~m)/((2m+1)!) ρ~(2m)同时从讨论链键长度恒定的简单情况着手,可以求得末端距矢量分布P(R;n)=(3/(2π))~(3/2)exp{-(3((?)R(?))~2)/(2)}链键矢量分布f[R_(tj)(ω)]=(3/(2πl~2))~(3/2)exp{-(3(?)R_(tj)(?)~2)/(2l~2)}以及各阶矩,例如二阶矩为:     

一类供体-受体双嵌段丙烯酸酯聚合物的合成及性能

利用原子转移自由基聚合（ATRP）法合成了一种新的供体-受体双嵌段聚合物聚对（二苯胺基）苯乙烯-聚（2-（2-蒽醌甲酰氧基）甲基丙烯酸乙酯（P1-b-P2）。供体段是富电子的三苯胺段,受体段是缺电子的蒽醌段。该双嵌段聚合物的单体结构通过核磁（NMR）加以表征,聚合物通过凝胶渗透色谱（GPC）、差示扫描量热法(DSC)、紫外光谱（UV-vis）、荧光光谱（PL）和循环伏安（CV）法加以表征。GPC和紫外吸收测试表明聚合物数均分子量约为7600,最大吸收波长为305nm,CV测试计算发现受体段比供体段长,与GPC测试结果一致,表现出更好的受体性能。     

双亲双嵌段共聚物在选择性稀溶液中自组装形态的模拟退火研究

本文利用模拟退火方法模拟了双亲双嵌共聚物在选择性溶剂中的自组装过程 .研究了溶剂和聚合物之间的相互作用对处于溶液中的双嵌段共聚物聚集体的形状和大小的影响 .同时考察了球状 -杆状胶束之间的转变机制 .模拟结果表明 ,当溶剂和疏水嵌段之间的相互作用较小时 ,聚集物的形态是球状胶束 ,而且随着相互作用的增加 ,球状胶束的聚集数增加 .当溶剂和疏水嵌段之间的相互作用增加时 ,聚集物的形态将由球状变为杆状 ,并进一步变为洋葱状     

小分子气体在烯烃共聚膜中扩散行为的分子动力学研究

采用分子动力学模拟方法,研究了小分子气体(氧气分子和氢气分子)在烯烃共聚物乙烯/1-己烯膜中的扩散性能。主要探讨了分子主链结构中共聚物单体的比例,以及气体分子大小对扩散系数和自由体积的影响。模拟过程中采用Compass力场,对共聚物模拟体系进行NPT系综动力学优化,计算得到其密度,并与实验值进行对比,使模拟体系接近于真实体系;随后进行NVT模拟,得到500ps时间的小分子运动轨迹,由爱因斯坦方程计算出气体分子在烯烃共聚物中的扩散系数,并与文献报道的实验数据进行对比。结果表明,随着共聚物中1-己烯含量的增加,氧分子和氢分子的扩散系数也呈增大趋势,与共聚物中分子间相互作用力的变化分析一致。说明分子动力学模拟方法是一个有效计算、预测小分子在不同比例烯烃共聚物中计算扩散系数的方法。     

PDMAEMA-b-PPOSS双嵌段共聚物的合成及其在水相中的自组装行为研究

利用ATRP成功制备了PDMAEMA-b-PPOSS双嵌段共聚物，实现了POSS基团个数由一个到多个的变化。这种变化增加了双亲性分子中疏水段所占的比例，提高了聚合物的聚集能力，聚合物的聚集形态有向短棒状发展的趋势；而PDMAEMA-b-PPOSS依旧能在pH调控下实现单个胶束与复合胶束之间的相互转变。利用PDMAEMA-b-PPOSS在水相中聚集形态之间的可逆转变，成功实现了对芘的可控负载与释放过程。通过对PDMAEMA-b-PPOSS的温度敏感性研究发现，随着温度升高，聚集体尺寸呈现出逐渐减小而后急剧增加的趋势。     

棒/线两嵌段共聚物共混体系的自组装

运用二维格子自洽场方法,研究棒/线两嵌段共聚物共混体系的自组装.结果表明:在长/短两种嵌段体积比相等的棒/线两嵌段共聚物共混体系中,当某种共聚物的混合比较大时,观察到层状结构,层的厚度与混合比大的嵌段共聚物长度有关;在两种嵌段共聚物混合比相差较小的条件下,出现了新的自组装结构,即柱层和层与柱共存相,这两种结构未出现在棒/线内嵌段共聚物熔体体系中,它们的出现与棒/线两嵌段共聚物链构象的不对称性及共混的影响有关.     

分子模拟研究小分子在聚硅氧烷中扩散行为

采用分子动力学(MD)法,在298 K的温度下,对H2,He,O2,N2,CO2,CH4,H2O以及ethanol在聚二甲基硅氧烷(PDMS),聚丙基甲基硅氧烷(PPMS),聚辛基甲基硅氧烷(POMS)以及聚苯基甲基硅氧烷(PPhMS)4种聚硅氧烷体系中的扩散进行模拟.选用对凝聚态的结构和性质描述更为准确的COMPASS分子力场模型.体系进行能量优化后得到的密度和玻璃化温度的计算值和实验值的对比表明模拟体系接近于真实体系.随后进行分子动力学模拟得到小分子的运动轨迹,对小分子扩散的两种方式进行了讨论,探讨了侧链对扩散过程的影响.     

Preparation and Characterization of Nimodipine-loaded Methoxy Poly （ethylene glycol） -poly （lactic acid） Diblock Copolymer Nanoparticles

Amphiphilic diblock copolymers, methoxy poly （ ethylene glycol）-poly（lactic acid） （MePEG-PLA）, were synthesized from monomers of DL-lactide and methoxy poly （ethylene glycol） by a ring opening bulk polymerizatiou in the presence of stannous octoate. Their chemical structure and physical properties were investigated using FTIR, NMR, GPC, and fluorescence spectroscopy. To estimate the feasibility as colloidal drug carrier, nimodipine （ND） was loaded into MePEG-PLA block copolymer nanoparticles by phaseseparation/dialysis method. The mean diameter and drug loading efficiency of ND-loaded MePEG-PLA copolymer nanoparticles depended ou PLA/MePEG block composition of the copolymer and drug/polymer feed ratio in preparatiou. NMR study confirmed that nimodipine was entrapped into the hydrophobic inner core of MePEG-PLA copolymer nanoparticles and hydrophilic PEG chains were located ou the surface of the drug-loaded polymer nanoparticles. In vitro release experiments exhibited the sustained release behavior of nimodipine from MePEG-PLA copolymer nanoparticles, without any burst effect.     

Ce(IV)/PEO-NH2氧化还原引发体系制备聚丙烯腈-聚环氧乙烷嵌段共聚物的研究

首先利用阴离子聚合，合成了含有胺端基的大分子引发剂聚环氧乙烷（PEO－NH2），然后利用铈离子与聚环氧乙烷组成氧化还原引发体系，在水溶液中合成了聚丙烯腈与聚环氧乙烷的嵌段共聚物（PAN－b-PEO)，通过FT－IR，NMR，GPC等分析测试确定了嵌段共聚物的生成，并对反应条件对聚合的影响进行了分析研究。结果表明，产率随着温度的升高而呈增加趋势；随着经发剂PEO－NH2含量的增加，产率开始呈增加，然后呈下降趋势。     

面向人工肌肉驱动器的无模型自适应滑模控制研究

针对人工肌肉驱动器模型的控制策略较为复杂、控制参数较多、调节过程较为繁琐、通用性较差等问题.首先基于梯度法设计了无模型自适应滑模控制器(MFASMC)并对其稳定性进行了证明.然后,利用该控制器分别对离子交换聚合金属(IPMC)以及气动人工肌肉(PAM)两种典型人工肌肉驱动器进行控制仿真实验,从而对其控制精度、适应性及通用性进行验证.由仿真结果可知,通过设计控制器参数的调节规律,MFASMC算法可以实现对控制参数的快速在线调节,故对于不同种类的人工肌肉驱动器避免了繁杂的数学建模过程及控制参数调节过程,具有良好的适应性及通用性.     

Temperature Dependency of Water Vapor Permeability of Shape Memory Polyurethane

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｃｃｏｍｐａｎｉｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｈａｎｇｅｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｍｅｒ.Ａｌａｒｇｅｄｒｏｐｏｆｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｅｎｈａｎｃｅｄｍｉ ｃｒｏ Ｂｒｏｗｎｉａｎｍｏｔｉｏｎｏｎｈｅａｔｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｇｌａｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｒｍｅｌｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎｏｆｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ (ＳＭＰＵ ) .Ａ…