新型荧光探针光猝灭的光物理机制含时密度泛函理论计算

3-羟基黄酮(3-HF)是二代新型荧光分子探针的典型代表,用高精度的量子化学计算方法—密度泛函理论对3-羟基黄酮的光物理机制进行研究。计算了3-羟基黄酮分子在理想状态下的最优构型,电荷布居和激发光谱。得到3-羟基黄酮荧光的发射光谱,从而分析出3-羟基黄酮分子内质子转移的光物理循环图,解释其光物理机制。通过与实验值的对比,计算所得分子构型合理有效,激发光谱谱峰位置切合实际。该工作只是用量子化学计算方法在分子荧光探针领域进行光物理响应机制分析的初步探索,可以为该领域提供有价值的理论参考。

扩散及环境噪音对空间结构下宿主-寄生系统谱色的影响

利用耦合映像格子模型建立了空间结构下的宿主-寄生系统模型,计算了宿主的平均数量的时间序列的谱指数,研究了宿主的扩散以及环境噪音对宿主的谱指数的影响。模拟结果表明:1)强扩散可导致宿主及寄生物时间序列的谱色变红;2)种群时间序列的谱色依赖于噪音的颜色、方差,其中方差的影响依赖于物种所处的营养级。该研究丰富了自然界中关于种群红谱理论的研究。

新型冲击响应谱发生器试验参数智能协同优化设计

为扩充垂直冲击试验机的功能,设计了一种新型冲击响应谱发生器。结合Mindlin板理论与有限元仿真,分析了简支矩形厚板固有特性、激励载荷同冲击谱的关系。提出正交试验、支持向量机与多种群遗传算法结合的智能协同优化方案。利用Nastran软件建立仿真冲击谱的正交试验数据库,通过支持向量机建立仿真冲击谱与目标冲击谱的均方根误差预测模型,采用多种群遗传算法优化谐振板尺寸(板长a,板宽b,板厚h)与激励载荷(峰值A,脉宽D),最终进行仿真与试验验证。优化后的谐振板尺寸为a=398m,b=387mm,h=32mm,激励载荷为A=4.628kN,D0=0.8ms,预测均方根误差为27.7。优化结果表明仿真冲击谱与试验冲击谱均满足冲击试验规范条件,仿真均方根误差为39.6,试验均方根误差为33.4。该研究为冲击试验提供了一种新思路。