摘要：为了探讨一种由2种组元周期排列构成的基体材料以及周期附加的双质量谐振单元构成的新型声学超材料杆的纵波传播问题,本文采用Bloch定理给出了其纵波色散关系的解析解。研究表明:令谐振单元的固有频率与Bragg禁带的截止频率重合有利于获得宽频禁带;双质量谐振单元的引入增强了声学超材料的可设计性,可用于获得多禁带。本文的研究结果拓宽了声学超材料的设计与应用。

摘要：设计并制造了一种解耦膜刚度可调的半主动液阻型橡胶隔振器,对其静态、动态特性进行了实验测试。建立了半主动液阻悬置动特性计算分析的集总参数模型,利用该模型计算分析了一半主动液阻悬置在低频大振幅激励下的动刚度和滞后角,计算结果和实验值的对比结果证明了模型的正确性。给出了半主动液阻悬置在解决汽车在怠速、巡航与粗糙路面激励下的驾驶员座椅振动问题的应用实例。该分析方法和结论有助于被动式液阻悬置和半主动液阻悬置的设计与开发。

摘要：不同于传统吸波材料或透波材料,吸透一体材料可同时具备带内透波和带外吸波的特性,在降低目标雷达散射截面和抑制电磁干扰中具有重要的意义。传统纳米材料或陶瓷材料很难同时实现这两个复合功能,且缺乏谐振频率的调控方法。随着超材料的飞速发展,基于人工电磁微结构实现吸透一体的新型复合材料,又称rasorber,近些年成为了研究热点。由于在设计中,既要考虑带内透明,又要兼顾带外吸收,rasorber仍然存在透波品质因子Q值低、吸波带宽窄、频率可调性差等缺点。本文根据吸收带与通带的相对位置,介绍了低频侧吸收(A-T)、高频侧吸收(T-A)、单通带双侧吸收(A-T-A)以及双通带(T-A-T)四种吸透超材料,对比分析了各种模型的谐振原理、存在的问题以及未来发展方向。这种吸透一体化超材料的设计开辟了通信与隐身一体化研究的新思路,其与新型功能材料(如半导体材料、超导材料、相变材料、液晶材料等)相结合,具有极大的实际应用价值。

摘要：单分散胶体球可自组装出面心立方结构(周期常数为a)的三维光子晶体材料,进一步用高折射率光学材料填充其间隙再除去胶体球则可制得高折射率差、反蛋白石结构的三维光子晶体材料,从而应用于集成光子器件。了解其光子带隙以及光在缺陷中的传输性质是设计与制造该光子晶体材料与器件的基础,因此采用时域有限差分法仿真,研究不同波长λ的光在完整与含直线、L形线缺陷的反蛋白石结构光子晶体材料中的传输性质。研究结果表明该材料光子禁带的归一化频率a/λ在0.45~0.55之间,光在直线缺陷和L形线缺陷中传输的透过系数分别为~65%和~72%。

摘要：赖氨酸(K)已被广泛用于靶向赖氨酸的交联剂设计、蛋白质复合物的结构解析以及蛋白质-蛋白质相互作用等研究领域。在基于液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)联用技术的“鸟枪法”蛋白质组学研究中,复杂生物样品中的蛋白质被酶切成上万条肽段,为直接分析含有K的肽段带来了巨大挑战。鉴于目前缺乏针对含K多肽的有效富集方法,本工作发展了一种基于疏水标记试剂C10-S-S-NHS和反相色谱分离的方法(简称HYTARP),实现对复杂样品中含K多肽的高效富集和鉴定。合成的C10-S-S-NHS试剂可以高效标记含不同数目K的标准肽段,且对HeLa细胞蛋白酶解肽段的标记效率高达96%。通过考察标记肽段在反相色谱中的保留行为,发现大部分被标记的含K肽段在流动相中乙腈比例升高至约57.6%(v/v)时开始洗脱。进一步优化色谱洗脱梯度,发现阶梯式洗脱能够实现对复杂样品酶解肽段中标记的K肽段的高效分离和富集。富集后样品中含K肽段的占比>90%,较富集前提高了35%。富集的含K肽段对应蛋白质的丰度动态范围跨越了5~6个数量级,实现了对复杂样品中低丰度蛋白质的鉴定。综上,本工作发展的HYTARP策略为降低样品复杂度、提高含K肽段及低丰度蛋白质的鉴定覆盖率提供了一种简单、高效的方法。

摘要：Grady-Kipp将一个与断裂能量相关的内聚断裂模型引入Mott[1]的刚性卸载波分析,导出一个预测韧性材料在高速拉伸碎裂过程中产生碎片的平均尺度的计算公式[2].为定量评估Grady-Kipp公式的适用程度,采用数值方法模拟了具有不同材料参数的一维弹塑性杆在高应变率拉伸过程中的碎裂现象.通过改变材料的断裂能Gc、密度ρ、屈服应力A和应变率敏感系数C,模拟了杆在不同应变率ε下的碎裂过程,研究了材料参数对碎裂时的碎片尺度、表观断裂应变和断口温升等的影响.通过对应变率和碎片尺寸进行无量纲化,证实Grady-Kipp公式在广泛的材料参数范围内能较好地预测碎裂过程中发生的碎片平均尺寸的下限.

摘要：为了预报真实液化天然气(LNG)船液舱的共振频率,采用基于直角网格的三维多相流模型,模拟了不同充液水深和激励频率的菱形液舱剧烈晃荡问题.该数值模型采用时间半隐式有限差分法在交错直角网格上求解不可压缩两相流Navier-Stokes(N-S)方程,采用径向基函数虚拟网格法(RBFGCM)处理不规则舱壁结构和,用三维梯度增量水平集(GALS)方法捕捉强非线性自由表面.基于该模型,模拟了横摇激励下的菱形液舱晃荡问题,满意的网格和时间收敛性验证了该方法的高精度和可靠性.而且,不同充液水深下本文冲击压力和波浪爬高结果与实验数据较好地吻合,捕捉到了剧烈的晃荡波浪现象如波浪翻卷.进一步研究了不同水深下舱壁局部位置压力幅值与激励频率之间的关系,确定了菱形液舱共振频率,以期为LNG液舱的结构设计提供理论参考.

摘要：蛋白激酶通过磷酸化蛋白底物来调节细胞内的信号转导途径,是重要的药物设计靶标。蛋白激酶A(PKA)是最早获得催化结构域X射线衍射晶体结构的激酶,是蛋白激酶家族中代表性结构。本文综述了PKA在计算化学领域的研究进展,包括PKA全酶及其催化(C)亚基和调节(R)亚基在水溶液中的分子动力学模拟研究,磷酰基转移机理和C亚基与其抑制剂balanol的结合自由能预测、柔性对接。分子动力学、分子对接、同源模建、QM/MM等计算机辅助设计方法在该体系中得到运用。

摘要：利用粒子辅助水滴模板法的实施获得规则蜂窝状图案化多孔结构模板,并进一步利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制转移技术获得表面具有微米尺寸蜂窝状突起阵列的反向图案化结构.以这种图案化突起结构作为微米尺寸所提供的微米级粗糙度为基础,设计了2种的简单的二次纳米结构的引入过程,最终实现了微米级阵列和纳米级粗糙度的复合.第一种方法借助银镜反应来实现纳米银结构的化学沉积,最终在PDMS阵列表面获得了致密的纳米银颗粒沉积层,并成功获得了表面接触角达166度的超疏水性质.第二种方法利用了聚电解质/二氧化硅粒子层层静电自组装的方法引入纳米结构,结果在仅仅进行了2个组装循环的条件下即可获得超疏水性质的表面复合结构.通过简单的实验设计试图提供一种基于水滴模板法的微纳复合超疏水结构的普适性制备方法。

摘要：设计了一种工作在光波段的新型四重对称的双层手征结构,通过数值模拟得到透射系数和反射系数,反演计算了结构的圆二色性、旋光角、手征参数和折射率。结果表明该结构在谐振波长附近具有很强的旋光性,并且在椭偏度为零时,即透射光变成完全线偏振光时,旋光角达到了55°;在一定波段内可以实现左旋圆偏振光(LCP)和右旋圆偏振光(RCP)的负折射率,且不需要介电常数和磁导率同时为负,更重要的是,实现负折射率的左旋圆偏振光(LCP)具有较宽的频带,不局限于谐振波长附近,在椭偏度为零时,折射率也为负。考虑到具体的实验制作,对加衬底的手征结构进行了数值模拟,结果表明谐振波长向长波长方向产生了偏移,完全线性偏振光的旋光角仍然有40°。