Si中30°部分位错弯结-重构缺陷运动特性的分子模拟

通过基于EDIP(Environment-Dependent Interatomic Potential)势函数的分子动力学模拟,得到了左弯结-重构缺陷(LC)和右弯结-重构缺陷(RC)在1个周期内通过稳定状态之间的相互转化来实现运动的具体过程,同时给出了LC和RC在不同温度和剪应力作用下的运动速度曲线.通过NEB(Nudged Elastic Band)方法结合紧束缚势函数,计算出了LC和RC在1个周期内的迁移势垒,验证了分子动力学结果的正确性.计算结果表明,含有重构缺陷(RD)的LC和RC相对于左弯结和右弯结具有较快的运动速度,验证了之前得出的RD对30°部分位错的运动具有加速作用的结论,并且通过对弯结运动过程中微观结构的分析,从微观尺度上对这一结论进行了解释.     

基于纤维截面的弯剪耦联薄壁墩柱模拟模型

钢筋混凝土（RC）桥墩构件常采用空心截面,震害调查表明其失效模式多表现为弯剪耦联的非线性破坏．本文提出一种基于纤维截面、考虑弯剪耦联变形的混凝土墩柱模拟模型．首先将双轴材料本构引入纤维材料状态的计算,然后通过纤维截面积分,得到适用于Timoshenko梁柱单元的截面刚度矩阵,最终实现考虑弯剪耦联效应的梁柱单元．其中,双轴RC本构模型采用往复软化薄膜模型（CSMM）,并对CSMM中单轴混凝土滞回模型进行修正．通过引入纤维间变形协调条件并采用Newton迭代法,确定截面和纤维状态．最后,通过一个缩尺薄壁桥墩构件拟静力试验的模拟分析进行对比验证,分析结果表明该模型精度较高,对弯剪耦联导致的强度和刚度退化以及捻缩效应模拟较好,且计算效率较实体模型高．     

金属材料动态损伤的微观数值模拟

针对金属材料的动态损伤现象，采用分子动力学方法对存在微观表面缺陷的材料在瞬态强冲击作用下的损伤情况进行数值模拟．模拟对象为铜材料，表面缺陷为锲形、圆形和方形沟槽，采用目前较为合理的嵌入原子势（EAM），并利用分子动力学程序（LAMMPS）进行动态数值模拟，有效地给出了存在不同微观表面缺陷的金属铜材料在瞬间强冲击作用下的损伤效应．结果表明，存在锲形缺陷的金属表面更容易发生微喷射现象，且微喷射速度随着锲形角增大而减小，随着冲击速率增大而增大。     

金刚石（100）表面dimer重构的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟（MDS）研究了金刚石（100）表面的重构特性．模拟中采用Brenner导出的多体参数化势模拟系统特性,并采用Langevin分子动力学方法模拟系统的退火过程．结果表明,对dimer重构的金刚石（100）表面进行弛豫,得到稳定的C（100）-（2×1）重构基态结构．该结构为对称dimer结构,其中dimer键长1．38A,计算得到的重构能为-3．02eV／dimer,与ab initio方法计算结果及实验结果都符合较好．     

含单负材料的一维光子晶体异质结构的缺陷模分裂

由两种单负（负介电常数或负磁导率）材料交替堆叠而成的一维光子晶体异质结的周期结构中,发现了缺陷模的孪生分裂现象。在此异质结中,仅有一光子晶体存在零有效位相（zero-φeff）带隙。计算结果显示,随着异质结的周期数增加,（zero-φeff）带隙内的缺陷模将发生分裂,分裂后的缺陷模对称地分布在带隙中央的两侧。当异质结的周期数为偶数时,总能在（zero-φeff）带隙中找到两缺陷模,其频率与异质结的周期数为2时的缺陷模相同;对应这两缺陷模频率的电场在异质结构中传播时,呈周期的丛生状分布。     

CFRP加固RC梁抗弯可靠度设计方法研究

根据结构可靠指标的几何意义，建立了正态随机变量与非正态随机变量下结构可靠度计算的优化模型，并对其优化算法进行研究，该方法无需对非线性功能函数作线性化处理，从而提高了结构可靠度的计算精度．特制了16根碳纤维复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土（RC）试验梁，其中4根梁中皆埋入了FBG光栅传感器．试验结果表明：CFRP加固梁荷载效应与极限承载力的数值计算与试验测定值吻合．通过试验得到了全部梁随机变量的统计参量．研究编制基于MATLAB优化工具箱的可靠指标优化程序，完成对CFRP加固RC梁抗弯可靠度的优化设计，模拟计算结果得到了基于试验的改进一次二阶距（AFOSM）法验证．     

布朗马达的定向流

将生物马达蛋白协调定向运动看作是布朗粒子的运动结果．得到了在内外噪声共同驱动下布朗粒子定态几率流的表达式。定态几率流的方向取决于参数a的大小．在一维周期惯性锯齿势函数中,通过解析计算和数值模拟得到．当内噪声强度一定．随着外噪声强度的增加．定态几率流S增大;且当外噪声强度增加到一定程度．定态几率流S达到一个共同的饱和值。     

基于第一原理计算拟合Ag、Si和C原子间作用势的研究

为了实现Ag在SiC晶体中扩散的分子动力学模拟,根据第一性原理计算结果,采用"力匹配"方法对Ag、Si和C原子间相互作用势进行拟合,并用晶格常数、内聚能、体弹性模量、弹性常数和缺陷形成能等进行了势函数的验证.结果表明,拟合所得的势对Si、C和SiC晶体的内聚能、晶格常数和体弹性模量的计算非常准确,最大误差不超过0.6%;并且,该势对Si和C晶体中空位与间隙形成能及SiC晶体中Si与C空位形成能的计算值比采用J.Tersoff给出的势的计算值更精确;此外,该势对16种AgSiC三原子体系缺陷形成能的计算也比较精确.     

离散周期信号的改进型内插重构公式

信号重构主要研究如何从观测得到的部分数据来重构原信号。针对原有离散周期信号时域重构公式的缺陷，找到了借助于DFT的内插重构公式，该公式与原有公式相比可在任意时间点重构出原信号，计算结果表明这种内插重构公式重构效果较好。     

碳纳米管分子动力学模拟的经验势函数研究

针对经验键序势函数没有考虑到碳纳米管原子间长程非键作用的问题，提出了一种新的势函数表达式．该表达式结合了经验键序作用势和雷纳德-琼斯势的特点，能够计算碳原子间的短程相互作用和长程相互作用，更准确地计算出碳纳米管的原子间作用势能．使用分子动力学模拟方法，研究了单壁碳纳米管原子间的互作用势和杨氏模量．研究结果表明：碳纳米管的单位原子势能随直径的增大而减小，管间作用势能随距离的变化曲线呈U字形，杨氏模量为0．935TPa左右．模拟计算结果与实验结果和其他理论计算结果吻合得很好，说明改进的势函数模型可准确模拟碳纳米管的力学性质。     

非饱和土中弯液面形态与液桥力的分子动力学模拟

非饱和土复杂宏观力学特性源自其微观上固-液-气三相的相互作用。而微观尺度弯液面形态及液桥力的变化规律难以直接通过试验获得,这在一定程度上限制了非饱和土力学的发展。本文采用分子动力学模拟研究了正长石、α-石英和高岭石3种矿物间毛细水弯液面形态和液桥力随含水量、固相矿物间距等因素的变化规律。结果表明：当毛细水体积相同时,弯液面接触角随固相矿物间距的增大而增大,基质吸力随之减小;当固相矿物间距不变时,毛细水体积的增大不会引起弯液面接触角和基质吸力的变化;异种固相矿物间弯液面接触角明显大于任一单种固相矿物间弯液面接触角;纳米尺度的液桥可认为仍服从Young-Laplace控制方程,液桥力可基于弯液面圆弧假定进行理论计算,结果与分子动力学模拟值非常接近。从分子动力学模拟获得的微观尺度力学规律可很好解释非饱和土的宏观力学特性。     

薄壁结构加强筋弯扭耦合屈曲分析

用能量法分析了面内受压的薄壁加强筋弯扭耦合屈曲，研究了柔性腹板加强筋和刚性腹板加强筋以及不同结构形式加强筋（对称型和不对称型加强筋）弯扭耦合屈曲特性，并考虑了截面变形和板后屈曲的影响．计算表明本方法计算结果和有限元计算结果有较好的一致性，通过对不同结构加强筋的计算，得到一些对工程结构设计和建造有一定指导意义的结果．     

非正弦周期电压作用下的RC串联电路

分析了非正弦周期电压作用下的RC串联电路（线性、非时变电路），得到了暂态响应分量和稳态响应分量．另外，本文还提出了“非正弦周期稳态”这个术语．     

钛的相互作用势的构建

通过最小二乘法,拟合了一套六方密堆积结构（HCP）钛的解析型键序相互作用势（BOP）,并用分子动力学方法测试了钛的结构稳定性,根据测试的结果得出该势函数能较好地再现钛的结构稳定性和力学性质。     

子半群格是可补格的半群（续）

Ｓｈｅｖｒｉｎ提出了一个公开问题，即子半群格是可补格的半群是否是周期的。本文进一步证明了对逆半群、矩形群及幕等元集是左（右）正规带的Ｅ─右（左）么正正则半群，使公开问题有了肯定的回答。     

关于GP-V＇-环的注记

主要证明了：（1）设R是左GP-V’-环，PCRZ-环，则尺是双正则环；（2）设R是左GP-V’-环，PCLZ-环．若R是左（右）MI-环，则R是左（右）自内射的强正则环．     

电刺激大壁虎（Gekko gecko）中脑诱导转向运动的研究

为探索大壁虎运动行为脑功能基础和人工诱导的可能性,用不锈钢微电极对头部固定状态下浅麻醉的大壁虎（Gekko gecko,n=20）中脑脑区施以生理范围内的电刺激．发现中脑被盖区域在电刺激下可诱导出大壁虎脊柱侧弯和四肢动（外伸、内收、抬腿迈步等动作）等一系列多肌群参与的复杂运动行为;根据急性实验结果,通过在中脑被盖特定脑区植入金属微电极对术后恢复一周的清醒状态下的大壁虎（n=20）脑区施加电刺激信号,可成功地诱导出左、右转向的运动行为．该结果发现大壁虎中脑与运动行为密切相关,而且通过刺激脑内相关的核团可能实现对大壁虎部分运动行为的人工诱导．这为大壁虎运动的人工制导提供了有益的信息．     

溶质原子在位错芯区内扩散所引起的非线性滞…

应用位错弯结气团模型，讨论了坐落在弯结部分和坐落在弯结两端的直位错段部分的溶质原子的扩散情况，并引入溶质原子在（ｘ，ｙ）位置出现的几率密度或分布函数的概念，当弯结在外力作用下进行侧向运动时，上述的分布函数发生相应的变化，用弯结链向外弓出的模型来描述弯结链在外力作用下的重新分布，从而算出所导致的能量变化，进而同施加于溶质原子上的横向力和纵向力，式列出溶质原子的横向漂移和纵向漂移的扩散方程。     

圆柱绕流N一S方程数值解的非线性特性分析

数值模拟并分析了二维圆柱绕流向混沌转捩的情形．通过时间延迟技术和维数嵌入方法对速度时间序列重构相空间，并利用蛎线性动力系统理论方法（诸如相空分析、频谱分析、Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射），以及通过对混沌计量（如关联维数、Ｋｏｌｍｏｇｒｏｖ熵、Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数等）的计算，对不同雷诺数的Ｎ－Ｓ方程解的特征作了分辨．结果表明，在一定的雷诺数范围内解的是周期或周期的，并且有一个复杂的公叉途径向混沌转捩．     

热壁外延（HWE）制备PbTe／PbSnTe异质结和超晶格

本文于国内首次报导，利用简化的热壁外延（ＨＷＥ）装置在ＢａＦ＿２（１１１）衬底上生长了Ⅳ—Ⅵ族半导体单晶外延层，制备了ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ异质结和具有２０个周期的超晶格．测试结果表明，所制备的外延层的晶体结构完美，异质结具有良好的整流特性．通过Ｘ—光衍射求出了超晶格的周期．超晶格样品（２２２）衍射峰的卫星峰不对称，说明样品内有应变．