新手模型法命名手性分子R/S构型

对用手性模型标定手性分子R/S构型的方法进行了改良,建立起一种新手模型法,并以几类不同的化合物的R/S命名示例说明其用法。此外,作者首次提出了一个新的述语——手性元素,用它来概括手性中心、手性轴、手性面等。使用新手模型法,可以在没有分子模型的情况下,方便、快捷、准确地标定手性分子的R/S构型。

二元手性选择剂体系在毛细管电泳手性拆分中的应用

目的综述近年来二元手性选择剂毛细管电泳手性拆分体系的最新研究进展。方法主要从双环糊精体系、基于环糊精与其他手性选择剂组成的二元体系和非环糊精类的二元体系这3个方面进行了归纳。结果各类二元手性选择剂体系均能不同程度地改善分离效果,提高分离度。结论二元手性选择剂手性拆分体系具有显著的优越性和广阔的应用前景。

手性等离激元超表面圆二向色性光谱传感特性研究

理论研究了一种手性双层等离激元超表面的圆二向色性光谱传感效应。通过分析其电磁场的空间分布发现,这种由人工结构增强的手性响应的产生归因于等离激元超表面狭缝的局域等离激元与两层超表面之间的耦合作用,且这种结构的圆二向色性透射光谱与圆共偏振透射光谱的变化对生化层折射率的变化具有不同的响应。在合适的结构参数下,圆共偏振透射光谱以及圆二向色性透射光谱传感灵敏度最大分别能够达到109 nm/RIU、111 nm/RIU。该人工手性结构具备共偏振光谱和圆二向色性光谱传感功能,在新型生化传感器件领域具有潜在的应用价值。

大气边界层内Magnus叶片设计与研究

由于地面黏度和地形粗糙度的作用,使得靠近地面的大气边界层处存在较大的风力梯度,该梯度作用于叶片上将产生叶片的转矩变化和俯仰力矩,从而导致输出功率的减少。为了提高输出功率,提出了一种基于马格努斯效应的阶梯型叶片。在整个研究中,将阶梯型叶片简化为分段自旋的圆筒,以NACA4418叶型作为对比研究对象。利用叶素动量理论对两种叶片进行分析与计算,研究表明:大气边界层的存在导致传统叶片的输出功率减少10%,而用阶梯型叶片代替传统叶片,其输出功率将增加近70%。同时采用计算流体动力学进行模拟计算,计算结果表明,传统叶片效率损失估计在4%~5%,而阶梯型叶片效率反而增至60%。

几个立体异构中应注意的概念

详细讨论了立体异构命名中的手性元素和配位体大小的顺序规则 ,并分析了反应过程中反应物构型和反应符号 (R或S)之间的变化关系 。

基于半刚性结点梁单元的石墨烯振动特性分析

本文以石墨烯的碳碳共价键为梁单元、碳原子为连接梁单元的半刚性结点,构建了模拟石墨烯结构的半刚性结点杆件有限元模型来研究石墨烯的振动特性,重点讨论了手性、边界条件以及尺寸大小对石墨烯固有频率的影响。结果表明,手性变化对石墨烯固有频率影响很小,而边界约束数目的增多会显著提高石墨烯固有频率,并且石墨烯的固有频率随其尺寸的增大而减小。

手性蜂窝结构的非气胎车轮有限元分析

非气胎车轮相较于充气式车轮,具有安全性高,无需充气,低维护成本,滚动阻力低等优点,因此在特殊场景具有广阔前景。本文研究非气胎车轮,使用蜂窝结构作为辐板以代替充气轮胎。设计了手性蜂窝结构作为非气胎车轮的辐板,同时对手性蜂窝的各参数对性能的影响做了分析。基于六韧带手性蜂窝、四韧带手性蜂窝和四韧带反手性蜂窝结构,设计了3种辐板结构。使用有限元软件ANSYS计算得到了非气胎车轮的承载力和最大Mises应力。在相同的垂直位移载荷条件下,针对手性蜂窝的节圆半径及其壁厚参数做了有限元分析,得出了支反力以及最大Mises应力关于这两个参数影响的曲线。研究结果可以为手性蜂窝作为辐板的非充气车轮的优化设计做参考。

手性稀土配合物在不对称催化应用中的研究进展

近年来随着光学纯化合物需求的不断增大,不对称催化逐渐成为科学研究的前沿领域之一.稀土元素则是由周期表中ⅢB族Sc、Y和镧系元素(La^Lu)的17种元素组成.相比其他过渡金属与各类配体轨道间的作用,稀土金属有其独特之处,因此,近年来手性稀土配合物在不对称催化领域的应用,也逐渐引起人们的重视.根据各类手性配体中所含配位原子的不同,对手性稀土配合物的类型及相关的不对称催化反应作简要综述.

矩形手征波导中混合模的边元有限元分析法和传输特性研究

本文用矢量有限元──边元法研究了手征波导的导波特性，与点元有限元法相比，用边元法分析手征波导模式有其明显的优越性，即不需特殊处理就可去除伪模，而且数值计算时可以节约计算机内存。本文以矩形手征波导为例，分析了全填充和部分填充手征介质时混合模的色散特性。讨论了手征导纳、波导尺寸等参量对混合模截止频率的影响，验证了边元法的有效性和正确性。

COUPLING OF FINITE ELEMENT AND BOUNDARY ELEMENT METHODS FOR THE SCATTERING BY PERIODIC CHIRAL STRUCTURES

Consider a time-harmonic electromagnetic plane wave incident on a biperiodic structure in R^3. The periodic structure separates two homogeneous regions. The medium inside the structure is chiral and nonhomogeneous. In this paper, variational formulations coupling finite element methods in the chiral medium with a method of integral equations on the periodic interfaces are studied. The well-posedness of the continuous and discretized problems is established. Uniform convergence for the coupling variational approximations of the model problem is obtained.

手性障碍电磁散射的PML有限元计算

该文建立了手性障碍电磁散射问题的二维模型,给出问题的有限元分析,并利用结合PML(perfectly matched layers)技术的有限元法进行数值模拟。

微尺度手性晶格中波传播研究

针对微尺度手性晶格中波传播研究的波传播问题,本文研究了尺寸效应对其波传播特性的影响。基于修正耦合应力理论,建立了微尺度欧拉梁的运动方程,并结合有限单元法和Bloch定理得到了考虑尺寸效应的微尺度手性晶格的能带结构。研究发现:尺寸效应对微尺度结构的能带结构和带隙特性有显著影响。修正耦合应力理论引入的尺度参数增强了微尺度欧拉梁的弯曲刚度,使色散曲线的频率增大。此外,通过将考虑尺寸效应的色散表面的等频面与基于经典理论所得结果进行比较,得到了尺寸效应对波传播方向特性的影响规律。

双层金属纳米棒阵列结构的圆二色性研究

提出了上下层相互垂直、同层相互平行的金属纳米棒阵列结构,采取圆偏振光照射、有限元方法研究了它的圆二色性效应.结果表明:在λ_Ⅰ=0.66μm共振波长处,上下层的短棒分别等效的电偶极子表现出以短棒(short)占优势的S-反键模式与S-成键模式;在波长λ_Ⅱ=0.98μm共振处,上下层的长棒分别等效的电偶极子表现出以长棒(long)占优势的L-反键模式与L-成键模式.

双层开口环的圆二色性数值研究

基于琼斯矩阵的推导提出一种金属手性纳米结构-双层开口环阵列结构,其开口方向扭转一定角度以破坏对称性,并应用有限元方法研究圆二色性(CD)特性.研究表明:在左旋圆偏振光与右旋圆偏振光的激发下,该结构表现出巨大差异使得CD产生,其CD值达到0.34.结构的电流分布表明,在短波长处,上下层圆环的等效偶极子耦合可形成反键模式,在长波长处,上下层圆环的等效偶极子耦合可形成成键模式,研究结构参数对CD的影响.理解圆二色的物理机制,并提供一种设计手性结构的方法.

基于3D打印技术的新型负泊松比机械超材料研究

具有负泊松比的机械超材料,因其具有良好的抗剪切性、抗压痕性、抗断裂性、曲面同向性、渗透率可变性以及能量吸收性而被广泛应用于海洋工程、航空航天、精密仪器和工程建筑等领域中。但超材料的胞元结构复杂,传统制造工艺难以满足其样件的制造要求,从而限制了新型超材料的发展。随着微纳制造技术与3D打印技术的兴起,超复杂结构件的制造成为可能,也为超材料的发展带来了机遇。随着负泊松比机械超材料在各行业的应用越来越广泛,现有的负泊松比机械超材料已难以满足市场的需求,如何设计更多的负泊松比机械超材料成为了亟需解决的问题。本研究结合由手性单元构成的压扭模块和旋转多边形结构,设计了一种新型负泊松比机械超材料,通过3D打印技术制作了样件,并对其进行了压缩性能仿真和试验,结果表明,该超材料可通过变换胞元连接方式与设置不同初始位形来实现材料变形特性的多样性表达。