奇异系统中的几个基本观控性子空间

重新定义了奇异系统的脉冲能控(观)性子空间和脉冲能控(观)性,讨论了系统脉冲能控(观)模的个数问题;在不分解原系统的情况下,用原系统参数直接给出了脉冲能控(观)性子空间,强能控(观)性子空间和能达能控(观)性子空间的表达式;应用所得到的结果,建立了一些有关奇异系统能控(观)性的新判据。     

电负性和键能的定量联系及其与化学反应

根据鲍林电负性标度——基于成键原子间的键能和电负性的一个经验关系——可以建立键能和电负性的定量关系式。如果A-A,B-B键的键能为D(A-A),D(B-B)千焦/摩尔,鲍林假定A与B形成的共价单键化合物A-B为纯共价键,且A-B的键能等于D(A-A)和D(B-B)健能的几何平均值。但是,实际测得的键能D(A     

稠环共轭烃的芳性问题

共轭烃的稳足性或芳性问题,常用共振能讨论。有关这类问题的研究,目前已相当多。其中与分子轨道理论计算有关的方面都是将共振能看成是分子总键能(或π键能)与参考结构总键能(或π键能)之差。分子总键能或π键能统一由一种分子轨道的计算方法计算,又由某具有键焓(或π键焓)加和性的一类(或几类)分子的这种分子     

基于密度泛函理论的过渡金属酞菁配合物氧还原反应催化能力

通过分析钛酞菁(TiPc)、铁酞菁(FePc)、钴酞菁(CoPc)、铜酞菁(CuPc)和镍酞菁(NiPc)5种过渡金属酞菁配合物(TMPcs)的O_2吸附能、OH吸附能、H_2O_2吸附能和H_2O吸附能,发现TMPcs的氧还原能力与O_2吸附能有一定关系,O_2吸附能越大,其氧还原反应催化能力越强.基于密度泛函理论(DFT)和量子力学原理,计算了TiPc的相关吸附能,结果显示:在5种TMPcs中TiPc的O_2吸附能力最强;TiPc的O_2吸附能大于其OH吸附能;TiPc的O_2吸附能远大于其H_2O吸附能.在分析TMPcs反应机理的基础上,根据氧还原反应中吉布斯自由能的变化,比较TiPc、FePc、CoPc和Pt作为催化剂的4种情况,理论计算结果表明,TiPc作为催化剂的氧还原反应过程中没有明显的能垒,且速率控制步骤的能垒为零.由此可得,TiPc的氧还原催化能力优于已有实验结果的其他TMPcs和Pt,有可能替代Pt作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的氧化还原催化剂.     

二甲硝胺含能材料的特性研究(英文)

引用密度泛函(B3LYP)和单双族耦合理论方法(CCSD)和配合3-21G(d),6-31G(d),6-31+G(d),6-311G(d,p)and cc-pVDZ基组计算二甲硝胺含能材料的(CH3)2N-NO2键的键离解能.将计算的键离解能与实验值比较,我们发现B3LYP计算方法不能计算出满意的键离解能,而CCSD/cc-pVDZ方法能够为二甲硝胺计算出与实验值吻合的很好的N-NO2键的键离解能.因此,当设计和合成新的含能材料时,如果需要计算二甲硝胺的(CH3)2N-NO2键的键离解能,我们推荐用CCSD/cc-pVDZ方法.     

边值线性系统的能控性,能观性和对偶性

本文讨论了依赖特定边界条件的最一般的边值线性系统 x(t)=A(t)x(t) B(t)u(t) y(t)=C(t)G(t,0)Φ(0,t) Mx(0) Nx(T)=η的能控性、能观性和对偶性的概念。这和Krener介绍的一系列概念是不同的。本文还建立了与初值线性系统相平行的,关于边值线性系统的能控性、能观性和对偶性理论,     

开发生命

能(量)是人类活动的基础。人们物质生活质量的高低,是由人们消费能(量)的水平决定的。因此,从根本上说,人类发展的历史,就是人类追求能(量)的历史。李吉士 (中国科学院研究员)     

高碱煤中NaCl与水冷壁吸附作用的量子化学研究

利用量子化学理论,采用广义梯度近似(GGA)及Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)算法,分别对NaCl(110)在Fe2O3(110),Al2O3(110),NiO(110)的吸附作用进行计算.结果表明Fe2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-1 592.576 9eV,Al2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-348.856eV,NiO(110)与NaCl(110)的吸附能为-16.022 9eV.由吸附能越大,吸附结构越稳定,结渣、沾污情况越严重可知,吸附能的大小与煤结渣量的多少呈正相关,说明可以通过量子化学的理论计算,对煤的熔融结渣性能进行有效预测.     

一种生物柴油生产体系的能值分析及新能值指标的构建

对一种以植物油为原料采用酯交换离心机分离连续生产生物柴油的CD-工艺方法生产生物柴油的体系进行了能值分析.该系统产出的生物柴油能值转换率为(8.60E 05)seJ/J,该结果验证了在目前条件下自然过程的能源生产效率要高于工业过程的观点.但笔者认为传统能源的能值转换率会增大,而新能源的会减小,两者会越来越接近.针对新能源生产的特点,构建了能值补益率(EAR,emergy assisted ratio)、可再生能值率(RER,reproducible emergy ratio)和温室气体能值率(GGER,greenhouse gas emergy ratio)等3个新指标,其中能值补益率等于政府(或非政府组织)补贴货币的能值除以总产出能值,该值用来衡量政府(或非政府组织)对该产业的扶植力度;可再生能值率的数学表达式为RER=(ESR×EYR)/(EIR×ELR),用来衡量系统可再生性;温室气体能值率的数学表达式为GGER=(碳税×碳量×货币能值)/燃料能值,用来衡量燃料燃烧后对大气中温室气体能值的贡献率,该三项指标分别为0.65、0.06和0.13,生物柴油的温室气体能值率仅为石化柴油的1/5左右,非常有利于减小温室效应.原有能值指标体系中能值投资率(EIR,emergy investment ratio)、环境负荷率(ELR,environment load ratio)、净能值产出率(EYR,emergy yield ratio)和能值自给率(ESR,emergy self-support ratio)等4项分别为3.57、3.55、3.68和0.22,前3项指标均明显优于生物乙醇生产系统,说明该生物柴油生产系统具有相当大的优势.随着生物柴油生产系统产能的扩大和优化,环境负荷率等指标会进一步降低,系统的可再生性会日益明显,最后从能值角度对生物柴油的其他优点进行了阐述.     

空调器运行过程能值分析

建立了空调器运行过程能值分析模型,依据该模型构建了能值转换率(Tr)、净能值产出率(EYR)、环境负荷率(ELR)和能值可持续性指数(ESI)等能值指标,并给出了环境服务的计算式.随室外环境温度升高或室内回风温度降低,空调器的Tr增大、EYR减小、ELR增大、ESI减小,表明空调器消耗的资源增多,系统可持续性降低.能值分析比常规热力学分析深刻、全面,能值指标反映了系统包括能源在内的总资源利用效率.此外,能值分析实现了不同类型污染对环境影响的定量比较,发现空调器运行过程产生的热污染(能量型污染)所消耗的环境服务比物质型污染多7000余倍.     

文冠果花芽分化过程及内源激素动态变化

【目的】研究文冠果花芽分化过程外部形态变化与内部解剖结构的对应关系,并探究内源激素含量与花芽分化的关系,为文冠果花性别相关研究的适时采样与提高雌/雄花比例的调控技术提供参考。【方法】通过外部形态观测,结合石蜡切片技术,分析文冠果花芽分化内外部形态之间的对应关系。并采用高效液相色谱法(HPLC)对花芽分化过程中雌、雄能花的4种内源激素含量进行测定和比较,探究其与内源激素之间的关系。【结果】① 文冠果雌能花和雄能花在性别分化之前均为两性,雌能花的单核花粉粒在有丝分裂期呈液泡化衰败,雄能花大孢子母细胞四分体时期细胞停止分裂,性器官发育异常导致单性花的形成。此外,文冠果花芽分化内部结构与外部形态之间具有时序性对应关系。② 玉米素(zeatin,ZT)含量在花芽未分化期至雌蕊原基分化期逐渐上升,雌雄配子体形成时期,雌能花的ZT含量始终高于雄能花。雌能花雄蕊发育出现异常时的生长素(auxin,IAA)、胞落酸(abscisic acid,ABA)含量显著高于雄能花,赤霉素(gibberellin,GA)含量显著低于雄能花。说明高水平ZT促进花芽分化,利于雌能花的发育; 高水平的IAA和ABA具有促雌作用; 高水平的GA具有促雄效应。③ m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)在花芽未分化期至雌蕊原基分化期均处于较高水平,雄能花雌蕊发育异常时,其m(ABA)/m(IAA)和m(ZT)/m(IAA)显著高于雌能花。说明高水平的m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)有利于花芽分化; 高水平m(ABA)/m(IAA)、m(ZT)/m(IAA)对雄蕊发育有利。【结论】文冠果雌能花和雄能花各自对应另一性器官的败育导致了性别分化。花芽分化过程中,可以根据花芽外部形态判断内部分化时期。高水平的ZT含量、m(ABA)/m(IAA)、m(ABA)/m(GA)、m(ZT)/m(GA)利于花芽分化,高水平的m(ZT)、m(IAA)和m(ABA)利于雌能花发育,高水平的GA含量、m(ABA)/m(IAA)、m(ZT)/m(IAA)利于雄能花发育。     

基于模态应变能的不同损伤指标对比

为解决工程结构的多损伤识别问题,对基于模态应变能的不同损伤指标方法进行了对比分析和研究。首先,描述了3种损伤指标,即模态应变能变化指标( MSECI)、模态应变能耗散率指标( MSECRI)和模态应变能基指标( MSEBI);然后借鉴模态应变能耗散率指标的建立原理,通过对刚度矩阵的修正,建立相应的能量等效方程,并提取了一种模态应变能等效指标( MSEEI );最后对4种应变能损伤指标进行了对比研究,并考虑了测量噪声的影响。数值仿真结果表明,模态应变能基指标可以较好地识别结构的损伤位置,模态应变能等效指标则不仅可以有效地识别结构的损伤位置,而且可以较为精确地识别结构的损伤程度。     

用数学逼近法计算异核双原子分子的离解能(或A—B单键的键能)

离解能(或键能)是把气态分子A B(或化学键A—B)破坏形成中性原子A和B时所需要的能量。 AB(g)→A(g)+B(g)-Q Q=Do或E(键能) Do=De-1/2hν_o(零点振动能) ≈De(结合能) (或用D表示) 单位:千卡/摩尔离解能的测定有光谱法、势能函数法、相邻振动光谱项的差值△G对振动量子数V的作图法、电子碰撞法和热化学方法等。上述诸法各有其优缺点,本文将不加以评论,只准备介绍计算双原子分子离解能(或A—B单键的键能)的一种方法——用双原     

3d过渡金属薄膜磁晶各向异性能的应变调控

目的研究应变对材料磁晶各向异性能的影响对于设计高密度磁存储材料至关重要。方法结合第一性原理全电子方法和转矩法,研究单层Fe,Co,Ni薄膜在Pt(001)面上的磁晶各向异性能随应变的变化。结果研究结果表明,应变对3种薄膜的磁晶各向异性能均有明显的调节作用。拉伸应变降低Fe/Pt(001)的垂直磁晶各向异性能,而压缩应变使其增加。Ni/Pt(001)具有比Fe/Pt(001)更大的垂直磁晶各向异性能。Ni/Pt(001)的磁晶各向异性能随拉伸应变增加而随压缩应变减少。不同的是,Co/Pt(001)的易磁化轴位于水平方向。其磁晶各向异性能随应变的变化与Fe/Pt(001)类似。结论以Fe/Pt(001)为例,通过分析磁晶各向异性能在二维布里源区的分布和能带结构,发现关键的电子态,即Fe原子的dxy和dx2-y2态,Fe/Pt(001)的磁晶各向异性能的变化主要是这些电子态随应变的变化引起的。本结果将为实验研究应变对磁晶各向异性能的影响提供理论依据。     

相对论不变式与吸能反应

对一般吸能核反应及新基本粒子(特别是大质量的不稳定粒子)的形成过程,其物理本质都是将入射粒子的动能(对应于动质量)转变为反应产物静质量的增量,一般统称为吸能反应。在这类问题中,当靶子不动时(对实验室系而言),由于质心运动守恒(基于动量守恒)的要求,入射粒子的动能不可能全部转变为反应产物静质量的增量。因而就产生一个阈能计算的问题:入射粒子的动能(对实验室系而言)达到何种特定值以上时,吸能反应才得以发生?这个问题在高(吸)能反应及低(吸)能反应中,从物理原理讲是相同的:即只有相对于质心而运动的那部分能量(也即在质心系中的动能)     

关于广义控制系统的C——可控性

考虑时不变正则广义线性控制系统Ex(t)=Ax(t)+Bu(t),(t≥0)(1)的C—可控性,建立一个与系统(1)C—能控性等价的降阶正常能控性系统,改进了文献[1]关于系统(1)C—能控性的一个代数判据。     

Banach空间上控制系统的能控性的一个注记

本文应用泛函分析方法,研究了Banach空间上有界线性控制系统(A,B)在连续时间和离散时间时的能控性,指出离散时间控制系统(A,B)_d精确能控的充要条件为连续时间控制系统(A,B)_c精确能控。     

温度和体重对养殖大黄鱼能量收支的影响

主要分4个温度级、5个体重级研究了温度和体重对养殖大黄鱼能量收支的影响。结果表明,大黄鱼的代谢能(R)及排泄能(U)与温度成指数关系,关系式分别为R=107e0.0288T,U=38.6e0.0171(T15℃≤T≤30℃);大黄鱼代谢能和排泄能与体重呈负相关的幂指数关系,关系式分别为R=228W-0.150,U=61.5W-0.199,均符合Y=aWb模式。温度和体重对代谢能(R)和排粪能(F)所占摄食能(C)比例均有显著差异(P<0.05),生长能(G)所占比例随着温度上升和体重增加而有所下降。     

Al_(12)Pb团簇几何构形对其稳定性的影响

基于第一性原理,在密度泛函理论框架下,用局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)研究20面体Al12Pb团簇的几何构形和稳定性,计算了束缚能(BE)、电子亲合能、原子间平衡间距、最高占据轨道(HOMO)与最低未占据轨道(LUMO)间的能隙和最高占据轨道(HOMO)电子构型.此外,还计算了团簇的原子相互作用能.结果表明:具有C5v对称性团簇Al12Pb的束缚能比具有Ih对称性团簇Al12Pb的束缚能更低,稳定性更好;计算数据与实验结果相符合.     

散度在能量原理中的应用

不计及体积力时,可以将通量比拟为功(或虚功),将散度比拟为应变能密度(或虚能密度)。据此,直接利用场论中计算散度的公式导出了虚应变能密度(或余虚能密度)的表达式,并引用散度定理简洁地建立了弹性力学中的功能原理,虚功原理及余虚功原理。