生物材料的非平衡统计模型

以生物材料及其矿物质构成的复合材料为研究对象,建立生物材料演化过程和生物矿化过程中宏微观结合的非平衡统计模型.给出生物矿化过程的统计表述,包括统计涨落的理论基础,随机长大方程和涨落长大系数等.在这种表述前提下导出生物材料晶体生长的平均物质的量公式,并和HAP(羟基磷灰石)实验上得出的结果进行了画图比较,可以看出图中实验值曲线的走向与理论值曲线的走向是一致的,进一步说明了理论的正确性.     

荧光涨落谱的Monte Carlo模拟与应用

荧光涨落谱(Fluorescence Fluctuation Spectroscopy, FFS)技术测量微小区域内扩散粒子的浓度和各种动力学参数, 具有灵敏度高、可以针对活生物体系实时测量的特点, 适用于动态观测特定微小区域中荧光标记生物分子的浓度、质量、体积和结构的变化, 获得活细胞内生物大分子相互作用的信息. 介绍荧光涨落谱实验的Monte Carlo模拟方法, 通过模拟粒子的扩散运动以及荧光激发和收集过程, 预测不同实验体系的荧光涨落谱特征. 利用这种方法可以分析不同实验因素对荧光涨落谱的影响, 验证不同理论计算模型的效果, 为分析、处理复杂生物体系的实验数据提供帮助. 对模拟程序所基于的物理和数学模型进行了介绍, 并结合一些特殊体系中的应用, 对模拟的效果和可靠性进行了多种方式的验证, 得到了与理论分析相符的结果.     

疲劳断裂的微观机理和非平衡统计特性(Ⅰ)

本文和下文试图用非平衡统计的概念和方法建立微观机理和宏观特别相结合的疲劳断裂理论。 本文描述了疲劳断裂过程的物理模型,给出了微裂纹长大的随机方程,讨论了长大的位错机理,求得了迁移长大速率和涨落长大系数,解得了微裂纹的几率密度函数。     

生物矿化与仿生材料的研究现状及展望

对于天然生物材料中的矿化组织结构和矿化机理的充分认识,可以为仿生设计与合成具有特定结构和功能的材料和器件提供理论依据。生物矿化组织的显微分级结构主要取决于生物控制的分子过程,包括晶体生核、生长,以及矿物结构的堆积方式,材料科学家和化学家首先在这一关键问题上做出了贡献。随着研究的深入,分子生物学家的加入,使这一研究已发展到细胞和基因的水平。探讨生物矿化过程中分子控制机理,即有机模板对无机晶体的调制作用,最具代表性的就是有机/无机界面分子识别理论。在此基础上给出生物矿化机理以及仿生制备的研究方向。     

利用涨落理论确定液体均匀核化速率

基于统计热力学涨落理论 ,按照能量涨落的概率分布规律提出了全新的计算过热液体均匀核化速率的理论 ,即系综中发生气化的系统数目取决于系综中能量涨落值达到形成稳定泡核的功量的概率 .针对吉布斯正则和巨正则系综推导了相应的计算公式 .新方法考虑了升温或降压速率对核化速率的影响 ,体现了均匀核化过程的动态特性 ,同时也表明均匀核化速率不是一种物性参数 .用所得公式对一些物质的均匀核化速率进行了计算 ,计算结果表明 ,涨落方法中核化速率随过热程度的变化较动力学方法计算结果平缓 ,在过热程度低时前者高于后者 ,在过热程度高时则相反 .同实验数据的对比证实了本文所提出的理论和公式的合理性     

290 A MeV ~(12)C-AgBr核反应靶核蒸发碎片发射过程中的非统计涨落研究

利用标度阶乘矩法对290 A MeV~(12)C诱发乳胶重靶核反应靶核蒸发碎片在二维相空间发射过程中的非统计涨落进行了实验研究.实验结果表明290 A MeV~(12)C诱发乳胶重靶核反应靶核蒸发碎片在二维相空间发射过程中不存在非统计涨落.     

400 A MeV ^12C诱发乳胶核反应靶核碎裂过程中的非统计涨落研究

利用标度阶乘矩法对400 A MeV^12C诱发乳胶核反应靶核质子及靶核蒸发碎片在一维、二维相空间发射过程中的非统计涨落分别进行了实验研究.结果表明400 A MeV^12C诱发乳胶核反应靶核质子及靶核蒸发碎片在一维、二维相空间发射过程中不存在非统计涨落.     

辐照金属氦脆的微观机理及统计特性

用非平衡态统计物理方法研究在高温与中子辐照的环境中金属材料的氦脆化.首先建立了金属中氦泡的演化方程,在讨论氦泡成核和长大机理的基础上,求得了氦泡的成核与长大速率及涨落长大系数,最终导出了氦泡密度分布函数和金属发生氦脆断裂时的临界氦泡半径。     

生物组织冻融特性的初步实验研究

以几种典型生物材料为对象，对生物组织冻融过程中的传递现象和界面特性进行可视化实验观测，着重考察冰晶生长及其界面的推进情况，应用微CT技术研究生物组织冻融前后内部结构变化，探讨不同生物材料和冷冻条件下冻融特性的差异．在实验观测的基础上，定性分析了生物组织中水分存在形态对冻融过程特性的影响．     

金属热疲劳的非平衡统计理论研究

从微观机理出发探讨金属热疲劳的宏观统计性质,利用疲劳断裂非平衡统计理论,由Raj和Baik的混合模型,从微观机理与宏观特性相结合的角度对热疲劳进行分析研究,得到迁移长大速度,涨落长大系数,热疲劳微裂纹的统计分布和统计平均值,热疲劳断裂概率及可靠性等,届时对结果进行了讨论,结果表明热疲劳微裂纹分布函数,断裂概率,可靠性等与温度的关系。     

仿生物矿化过程合成无机/有机复合体研究

仿生材料目前是各国科学家关注的焦点,理论与实验研究已经取得很大进展。本文主要对模仿生物矿化过程合成无机/有机复合体进行了综述。     

铁路客货运量预测的随机灰色系统模型

针对现有铁路客货运量预测方法的不足和铁路客货运量的随机波动性,基于灰色预测理论,建立了铁路客货运量预测的随机灰色系统模型.该模型在对客货运量原始数据生成处理的基础上,建立了符合检验要求的残差GM(n,h)模型,以预测铁路客货运量的发展趋势;再通过引入相对误差序列的随机过程,建立了随机GM(n,h)模型,以综合考虑随机因素对铁路客货运量未来发展趋势所带来的影响,提高铁路客货运量预测的精度.理论分析和实例计算结果表明:随机灰色系统预测模型直观,且操作性强,预测结果精度较高.     

改进的遗传算法在SVM参数优化中的应用

遗传算法是一种具有随机、高度并行、自适应特点的全局最优搜索技术,即以生物界自然选择和遗传机理为基础的智能计算模型,模拟生物的自然进化过程。文章利用改进的遗传算法优化SVM参数,提高SVM分类器的学习能力和推广能力,实验仿真表明,优化的SVM不仅能高准确地预训练集,而且使分类准确率维持在一个较高的水平。     

基于O-U过程具有随机寿命的奇异期权定价

假设股票价格遵循能反映股票预期收益率波动变化的指数O-U过程,利用期权定价的鞅方法和具有随机寿命的欧式期权的定价公式,得到了指数O-U过程随机模型下具有随机寿命的2种奇异期权的定价公式。     

支付连续红利率的股价波动源模型期权定价

文章综合运用随机微分理论和无套利原理推导出随机短期收益率函数波动源模型支付连续红利率时的期权定价方程。     

颗粒介质堆中荷载力扩散过程分析

通过对集中荷载作用下颗粒堆中力传递定量实验的概率分析,应用随机理论分析了压力与压痕的相关性,压力值与测试承压板响应的随机波动性;得到了力链从生成到逐渐消失规律的随机模型.结果表明该模型的力扩散过程与实验结果相吻合.     

混凝土随机损伤力学的初步研究

阐述了混凝土随机损伤力学研究的基本学术观点 ,系统介绍了确定性的混凝土弹塑性损伤本构关系、混凝土随机损伤本构关系、结构非线性反应分析的密度演化理论等内容 ,由此构成了混凝土随机损伤力学研究的基本框架     

聚电解质逐层自组装生物矿化材料

通过人工模拟的方法,利用阴阳离子型聚电解质溶液制得自组装膜. 将装有该自组装膜的玻璃基片放入模拟体液SBF中,选择适当的条件,可诱导羟基磷灰石在其上面的沉积. 实验结果表明:SBF溶液的pH值对羟基磷灰石在膜上的诱导结晶特性有较大的影响;当pH值为7.40时,利用自组装膜和SBF模拟体液进行生物矿化得到的晶体最为细致紧密. 诱导矿化实验表明,利用聚电解质稀溶液制成的自组装膜可以成功地进行生物矿化材料的研究.     

基于自组织理论的衰老矿区产业演替规律研究

以自组织理论为基础,深入探讨了中国衰老矿区可持续发展的产业演替规律,研究了衰老矿区产业演替分岔模型,并进行了模型分析,从理论上分析了衰老矿区产业演替过程中的涨落现象,探讨了演替的自组织动力过程及其终级原因,确定了系统的反馈环,明确了该系统的序参量及其支配过程,指出了我国衰老矿区可持续发展的方向。