理论模拟

摘要： 本文研究了金电极上吸附对氨基苯硫酚(PATP)的电化学行为。在0.05 mol·L^(-1)的硫酸溶液(pH=1)中,从循环伏安图中可观察到PATP的不可逆电氧化峰。基于吸附PATP电化学氧化为4′-巯基-N-苯基醌二亚胺(NPQD)的反应机理,计算了电极表面PATP的覆盖度,并在低激光功率下通过电化学表面增强拉曼光谱进行了氧化产物表征。通过电化学线性扫描伏安法及理论模拟计算,确定了PATP电化学氧化的动力学参数,即表观反应速率常数k及传递系数α,确定了生成阳离子自由基的步骤为速率控制步骤。

摘要： 针对传统旱涝急转指数存在错漏判及无法统一旱涝急转等级划分的局限,在明晰旱涝急转定义基础上,提出了一种改进的标准化旱涝急转指数。通过理论模拟和案例实践,结果表明:①传统的旱涝急转指数变化范围较大,且随着权重参数增大,错判率减小但漏判率增大,因此无法避免错漏判问题;错判情形发生在正常状态转为较为严重的涝或较为严重的涝转为正常状态,漏判发生在相邻的旱和涝等级均较轻的情形。②改进的标准化旱涝急转指数与旱涝指数的变化范围差别较小,旱涝急转评估可与旱涝评估(如基于气象或水文干旱指数)的分级及阈值设置保持一致,且通过先识别相邻事件是否分别为旱、涝而避免了旱涝急转的错判,构建的新权重项避免了旱涝急转的漏判。③作为粤港澳大湾区供水水源的东江流域旱转涝主要发生在前汛期开始的4—5月,发生比例为33.8%;涝转旱主要发生在后汛期结束后的10月,发生比例为18.5%;旱转涝和涝转旱并存的年份有12 a。

摘要： 印刷电路板离子阱(Printed circuit board ion trap,PCBIT)是一种简化电极结构的线形离子阱质量分析器,其独特的离散电极结构使其内部电场可通过改变电压施加方式进行优化,从而提高其分析性能.现有的研究多集中在PCBIT的主射频电场的优化.为进一步提升PCBIT的分析性能,本研究提出了在优化主射频电场的同时,对其共振激发电场进行优化的方法.首先,分析了几何结构对离子阱内部主射频电场分布及质量分辨率的影响;然后,选取优化主射频电场后的PCBIT,通过改变其偶极共振激发信号的电压施加方式,优化离子阱内部共振激发电场,并对离子运动轨迹进行模拟和仿真,以评估和分析PCBIT的分析性能.优化共振激发电场的具体方法主要是在PCBIT的X方向离散电极上施加不同分压比的偶极共振激发信号.模拟结果表明,仅优化主射频电场对PCBIT的质量分辨率的提升效果并不明显,但同时优化主射频电场和共振激发电场可显著提高PCBIT的质量分辨率.在优化的几何结构和参数条件下,当PCBIT的偶极共振激发信号分压比为2％时,m/z 1891离子质谱峰的质量分辨率可达到14500.本研究提出的优化方法可在不改变PCBIT几何结构的情况下,仅通过优化偶极共振激发信号的施加方式,实现共振激发电场的优化,进而大幅提升PCBIT的质量分辨率,为研制高性能小型化线形离子阱质谱分析仪提供了一种新方法.

摘要： 准确的等离子体参数信息对射频离子源的研制十分重要,为获得这些关键参数,需要借助朗缪尔探针作为研究手段。研究利用COMSOL软件作为研究平台,建立射频离子源的几何模型,并加入探针作为变量,通过仿真模拟得到不同功率下的电子密度、电子温度分布,通过对比有、无探针加入的情况下所得参数的变化趋势,来分析朗缪尔探针对射频离子源的扰动情况。研究结果表明,探针放入等离子体后,会对等离子体产生扰动,等离子体放电中心向右偏移大于1 cm。该研究结果为射频离子源的设计以及朗缪尔探针的测量分析提供了参考。

摘要： 共轭微孔聚合物(CMPs)是一种新型微孔材料,具有永久的微孔骨架。CMPs具有物理化学性质稳定、比表面积高、孔径大小可调控等优点。具体介绍了CMPs在气体吸附和分离、有机物封装、能量存储、阻燃和抑制细菌等方向的应用。同时介绍了CMPs的理论模拟进展,并对CMPs的未来发展前景进行了展望。

摘要： 二维冰是典型的原子制造技术获得的新型原子级材料,其结构和成核生长在材料科学、摩擦学、生物学、大气科学和行星科学等众多领域具有至关重要的作用.虽然二维冰的结构性质已被广泛研究,但对其电学和光学性质知之甚少.本文通过密度泛函理论和线性响应理论计算了二维冰相I在零温时的主要电学、光学、介电性质和红外光谱.其次,利用从头算分子动力学方法模拟得到了二维冰相I在有限温度下的声子振动态密度.本文的结果揭示了原子级二维冰相I的电子结构,同时展示了其独特的光吸收机理,有助于二维冰相I的进一步实验表征和原子级操控.由于表面上的二维冰可以促进或抑制三维冰的形成,这对于设计和研发防结冰材料具有潜在的应用价值.此外,二维冰本身也可以作为一种特殊的二维材料,为高温超导电性、深紫外探测、冷冻电镜成像等研究提供全新的标准材料.

摘要： 随着离子阱质谱分析技术的广泛应用,离子阱共振激发过程的理论模拟和实验验证对于深入研究离子阱质谱性能具有重要的意义.常见的线性离子阱所使用的共振激发弹出电压ac(alternating current)的设置有两种方式:一种是设定1个很小的恒定值(如1 V0-p),另一种是设定为1个幅值扫描范围.然而,鲜有人对比研究这两种设定方式对离子阱质谱分辨率等相关性能的影响,也尚未有人将该实验结果用理论模拟的方式进行验证.本工作基于自行搭建的小型连续进样接口离子阱质谱平台,利用纳升电喷雾电离源,以利血平为研究对象,通过理论模拟和实验对照研究扫描共振激发对离子阱质谱性能的影响.首先,通过实验研究了恒定ac共振激发和扫描ac共振激发对离子阱质谱分辨率和灵敏度的影响,实验结果表明,ac电压的初始设定应高于一定的阈值,并且使用扫描共振ac激发有利于提高离子阱质谱的分辨率和灵敏度.随后,利用Simion离子光学证明了扫描共振激发ac相比于恒定共振激发ac可以防止阱中离子的提前激发.最后,对100 mg/L芬太尼和那可汀标准样品进行检测,结果表明,利用扫描ac共振激发相比于恒定ac共振激发可将分辨率提高2倍以上.本研究通过理论模拟和实验对照研究幅值扫描ac对离子阱质谱性能的影响,建立了离子阱质谱共振激发过程的理论模拟方法和相关程序,为进一步研究离子阱中更复杂的非线性共振等高阶运动奠定了基础,在一定程度上提升了离子阱质谱的分析性能,加速了离子阱质谱的仪器调试过程.

摘要： 准确的等离子体参数信息对射频离子源的研制十分重要,为获得这些关键参数,需要借助朗缪尔探针作为研究手段.研究利用COMSOL软件作为研究平台,建立射频离子源的几何模型,并加入探针作为变量,通过仿真模拟得到不同功率下的电子密度、电子温度分布,通过对比有、无探针加入的情况下所得参数的变化趋势,来分析朗缪尔探针对射频离子源的扰动情况.研究结果表明,探针放入等离子体后,会对等离子体产生扰动,等离子体放电中心向右偏移大于1 cm.该研究结果为射频离子源的设计以及朗缪尔探针的测量分析提供了参考.

摘要： 通过电能将二氧化碳转化为高附加值的工业产品:一方面有利于大幅度减少空气中二氧化碳这类温室气体的含量,同时也实现了电能到化学能的转化,实现电化学储能.尽管对二氧化碳电化学还原的研究已经有三十多年,但仍然缺乏高效地将二氧化碳电化学还原的催化剂.目前,已报道的研究体系在催化性能上远远无法满足工业生产的要求.为了开发制备更高效的二氧化碳电化学还原催化剂,深入理解二氧化碳电还原反应机理至关重要.在研究电化学反应机理方面,理论模拟可以从原子水平提供基元反应的反应细节和能量信息,补充了实验无法提供的微观反应机理.一方面解释了己有实验现象,另一方面也为反应机理的研究提供了新的认识.在此基础上,利用高通量计算和机器学习这些新的研究范式,为加速材料开发提供了理性设计的新思路.在本工作中,我们将对近些年来二氧化碳电还原方面的理论研究工作进行系统性的总结.

摘要： 随着原油多变、炼化水平及添加剂技术的进步,加之沥青复杂的组成,道路沥青的研究方法也急需革新.为进一步完善沥青分子结构、元素成分及微观形貌等方面的信息,从不同角度对沥青研究方法进行了综述,包括分子结构及机理研究、微观形貌表征、理论模拟计算及其它较为常用的研究方法,分析了这些方法在沥青的表征及其老化、愈合及环境污染等方面的应用现状,并为今后沥青的研究重点提出了展望.

摘要： 本论文简介了量子化学和分子动力学等常用计算机模拟方法在研究单质炸药分子设计、晶体模拟以及功能材料性能模拟等方面的进展,总结了理论模拟对于含能材料发展所起到的积极作用,同时也指出了目前所面临的问题,认为发展更先进的理论方法、提高准确性和降低耗时、结合QC和MD方法实现多尺度模拟等将是今后研究的重点.本文所使用的软件为Gaussian09和Materials Studio7.0.

摘要： P型高锰硅热电材料具有低成本、环境友好以及高可靠性等优点，在中高温区温差发电领域具有较强的应用潜力。本文叙述了高锰硅块材的制备和热电性能研究的进展，重点对其机械合金化和真空熔炼的制备方法以及纳米化过程中的相变进行了阐述。介绍了由P型高锰硅和N型Mg2(Si,Sn)组成的发电模块的理论模拟计算，结果表明单对发电模块可获得了高于8%的热电转换效率，与实际模块的测试结果一致。考虑到高锰硅ZT值进一步提升的空间及其特有的优点，高锰硅与传统的中高温热电材料相比在未来的实际应用中具有较大的竞争力。

摘要： 根据流体动力学模型,研究了反应气体在反应室内的浓度分布,以及反应室的温场分布.NH3浓度在衬底附近分布均匀,而GaCl浓度在衬底中心区域分布较大,周边较小.实验结果表明,外延层在中心区生长速率为260 μm/h,周边为140 μm/h.X射线摇摆曲线半高宽为141arcsec;0杂质的引入,使得样品具有较强的黄光发射。

摘要： 本文选择了因甲基的存在而使苯环富集电子的四甲基双酚A聚碳酸酯(TMPC)代替PC与P(VPh-An)进行了共混相容性的研究.实验结果表明P(An-VPh)在An的摩尔百分含量为0-58.9M)ol℅时与TMPC相容.红外测试同样证实分子间特殊相互作用的存在,并且这一作用远较PC与VPh共混体系中的要大.

摘要： 本发明公开了一种基于有限体积理论的管壳式热交换器全三维耦合模拟方法，包含以下步骤：采用几何建模软件对管壳式热交换器进行几何建模；利用网格划分软件对管壳式热交换器几何模型进行网格划分形成网格模型；将网格模型导入CFD软件中，并原位复制传热管束区网格作为二次管侧网格，并通过拼接面方法将二次管侧网格及其二次侧进出口区网格连通；在CFD软件设置用户自定变量，借助用户自定义函数，建立一二次侧网格间的映射关系；计算热交换器一二次侧网格控制体流场信息，计算对应网格控制体间的换热量；利用CFD软件的用户自定函数将换热量返回给能量方程源项；最后利用CFD软件进行迭代计算。本发明能实现以相对低的计算代价实现管壳式热交换器一二次侧的耦合传热计算。

摘要： 一种利用相场理论进行二维与三维晶体生长模拟的方法及系统，该生长模拟方法利用本发明提供的系统，采用相场理论，通过引入分子方向场的计算，能够高效地生成具有任意对称性与不同程度对称破缺外观的晶体，并能实现在任意弯曲表面与三维情形下的晶体生长。本方法同时提供了灵活的对晶体生长的艺术控制手段。本发明具有较强的实用性，能够为结晶的生长模拟提供多样化而高效的解决方案。

摘要： 本发明涉及一种基于分形理论的调频探测目标回波模拟方法，包括如下步骤：产生三角波线性调频信号；采用分形理论，得到三维地形的DEM数据；通过等多普勒环‑等距离法，以DEM数据作为地形数据建立散射单元模型，模拟出散射单元的回波；将雷达天线波束照射区内所有散射单元的回波进行叠加，从而实现对地面回波的模拟。本发明不但解决了外场试验耗费时间长、耗费资金多的问题，而且较之其他回波模拟方法考虑了三维地形对回波模拟的影响，数据更为真实有效。

摘要： 本发明涉及一种基于近场动力学理论的飞机电脉冲除冰模拟方法，首先建立电脉冲除冰系统的数值模型，模拟高应变率状态下冰层与蒙皮的动力学响应，构建距离加权的双材料界面模型，模拟冰层与铝制蒙皮间的相互作用。考虑到冰在基底上附着能力存在各向异性，将界面键分为界面剪切键和界面拉伸键两类，推导了两种键临界伸长率的数值求解方法，利用两种键不同的临界伸长率模拟了冰在基底上的抗拉能力和抗剪能力。基于界面键的损伤模型，构建了单个冰质点的剥离率和界面冰层剥离率的表达式作为电脉冲除冰效果的一个指标。本发明采用近场动力学方法对电脉冲除冰过程进行仿真模拟，能够有效对电脉冲除冰系统的建模方法和系统除冰机理、除冰率展开研究。

摘要： 本发明公开了基于速率理论的锆基合金中辐照硬化模拟方法及模型系统，涉及核材料辐照模拟技术领域，其技术方案要点是：建立模拟位错结构的演化和辐照生长模型；建立辐照生长时的应变率计算模型；将获取的材料参数输入至辐照生长时的应变率计算模型；通过辐照生长时的应变率计算模型依据数值模拟参数模拟计算辐照剂量对位错环半径、位错密度、生长应变的影响关系；通过预构建的硬化程度计算模型依据模拟计算的影响关系计算得到点缺陷吸收阱引起的硬化值。本发明不仅可模拟计算辐照剂量对位错环半径、位错密度、生长应变的影响以及辐照硬化，还可模拟锡和铌作为锆基合金中的合金元素对力学性能和辐照生长的影响，预测范围广，计算结果准确。

摘要： 本发明公开了一种基于相似理论的基坑桩锚支护体系物理模拟装置及模拟方法，包括模型箱、加压系统、监测系统、内部支护系统和土体填装系统，其中模型箱上设置有导轨，加压系统、监测系统的地表竖向位移监测部分以及土体填装系统的撒土箱均布置在模型箱上方，撒土箱和加压系统可沿着模型箱导轨横向自由移动，监测系统主要包括位移传感器、土压力盒和高精度百分表，其中位移传感器与土压力盒均固定在桩身上，外接信号采集设备进行数据采集。本发明采用相似原理，可靠性好，对各种尺度的桩锚支护结构的基坑都有较好的适用性，各部分采用模块化安装，可操作性强，便于重复试验。

摘要： 本发明涉及声学仿真技术领域，公开了一种基于声线跟踪理论的声波障碍物绕射模拟方法及存储介质。该方法以经典的声线跟踪法为基础，针对实际问题，构建基础的声场仿真模型，在声场仿真模型中，当声线在传播过程中发生绕射时，将该声线迭代分裂为多根子声线，并计算每根子声线的能量，继续对子声线展开跟踪，当子声线再次发生绕射时，继续按照之前的方式进行迭代分离、跟踪和能量计算，所以本发明可对多重绕射现象进行准确模拟，为复杂障碍物存在条件下的声场仿真算法提供了基础。

摘要： 本实用新型属于无人机领域，具体的说是无人机理论考试模拟训练装置，包括侧挡板，所述侧挡板的左侧固定连接有把手，所述侧挡板的下方固定连接有玻璃检查板，所述玻璃检查板的下方平行设置有合页，所述合页的右侧平行设置有正挡板，所述正挡板的上方活动连接有卡扣，所述卡扣的左侧平行设置有身份卡槽，所述合页的下方固定连接有工作台，所述工作台的下方固定连接有调节头；通过调节座、固定杆、挂耳、座体、升降机构和旋转机构之间的配合工作让设备的整体调节功能更加全面，通过调节功能更加全面让设备适应不同体型的考试人员，让考试人员的整体适应性有更好的保障，可以更好的体现出考试人员的理论知识储备情况。

摘要： 本实用新型公开了一种军事理论课用模拟沙盘，包括框体，框体的底部固定安装有四个液压伸缩支腿，四个液压伸缩支腿的输出端均固定安装有铰接板，铰接板的底部活动安装有万向轮，框体顶部的内侧固定安装有支撑框，支撑框的内部开设有两个卡槽，两个卡槽的内部固定安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端活动安装有主三维投影头；通过设置的螺栓销，在装置需要固定时，螺栓销插接万向轮中固定防止移动，其次支撑套筒旋转向下移动时使得软质环接触地面，当支撑套筒与软质环支撑地面时，铰接力反向传递在地面将软质环挤压，增加与地面之间的摩擦力，支撑装置防止移动，该结构可以便捷地根据需求移动装置和固定使用。

摘要： 本发明公开了一种自动控制理论模拟实验装置，包括防护盒和实验装置本体，所述防护盒的内部设置有放置板，所述实验装置本体放置安装在放置板的上方；调节杆，设置在所述防护盒的底部；螺纹杆，设置在所述防护盒的内部，所述螺纹杆的顶部轴承连接有固定板；防尘网，安装在所述防护盒的两侧壁，且防尘网的内侧设置有固定架；密封盖，设置在所述防护盒的顶部，所述密封盖通过卡扣与防护盒密封连接。该自动控制理论模拟实验装置通过将自动控制理论的实验装置本体安装放置在防护盒内部的放置板上，从而使得防护盒来对实验装置本体进行防护，避免实验装置本体容易受到外界影响而导致的损坏，同时也避免了灰尘和杂质对实验装置本体的侵蚀。