MVSim:面向VLIW多核向量处理器的快速、可扩展和精确的体系结构模拟器

设计了一个面向VLIW多核向量处理器的快速、可扩展、精确的体系结构模拟器MVSim。设计了可扩展的VLIW多核向量处理器模型、多级存储体系结构模型和多核性能模型;实现了指令集架构的节拍精准模拟,Cache、DMA和多核同步部件的高效功能模拟,采用多线程技术实现了多核处理器的高效和可扩展模拟。实验结果表明,MVSim能够准确模拟多核处理器的目标程序执行,模拟结果完全正确,具有良好的可扩展性。MVSim的平均模拟速度分别是RTL模拟和CCS的227倍和5倍,平均性能误差约为2.9%。

FGH96粉末涡轮盘结构模拟件疲劳小裂纹扩展试验

为了分析涡轮盘轮缘榫槽等几何不连续部位对疲劳裂纹萌生及小裂纹扩展行为的影响,基于FGH96粉末盘实际构型设计结构特征模拟件,并对其在高温条件下开展自然萌生疲劳小裂纹扩展试验,通过疲劳中断试验和表面复型技术对榫槽和螺栓孔结构模拟件在500℃下的裂纹萌生和小裂纹扩展行为进行了观测和分析。结果表明:2种结构模拟件缺口表面存在多裂纹萌生现象,随着应力水平的降低,裂纹萌生位置由表面晶界转变为近表面特定方向的晶面以及非金属夹杂物处;2种结构模拟件裂纹萌生寿命占比约为36%~73%,且随着应力水平的降低而提高,裂纹扩展至工程可检裂纹尺寸时的寿命占比约为82%~96%,应力水平对其影响相对较小;特征模拟件缺口附近高水平的塑性变形能够导致小裂纹扩展速率分段特征现象消失,并延缓裂纹扩展过程中的合并行为,延长裂纹扩展寿命。

弹性模量与表观密度的分段函数关系用于股骨近端的结构模拟

目前 ,在用功能适应性理论与有限元相结合 ,进行计算机数值模拟骨再造时 ,大多数研究者对于不同的表观密度 ,都是将表观密度和弹性模量的关系取为一种形式。由于松质骨的各向异性 ,其结构形式的多样性、复杂性 ,认为用一个统一的模型来描述其结构性能存在一定的问题。本研究基于松质骨胞元模型理论 ,提出与实际更加接近的松质骨弹性模量与表观密度的分段函数关系 ,使得弹性模量与表观密度关系的确立有一定的理论基础。利用Mullender等[1] 提出的骨自我组织控制过程微分方程来控制骨再造过程 ,与有限元相结合 ,将这种松质骨的弹性模量与表观密度的分段函数关系应用到股骨近端结构的模拟预测中 ,不但能根据模拟得到的内部密度分布给出其内部结构的具体胞元结构形式 ,而且可以大大提高迭代的收敛速度 。

金属钒及其氢化物的晶体结构模拟

用Castep程序的局域密度泛函近似方法 (LDA)对金属钒及不同原子比的钒氢化物进行了结构优化和总能计算。给出了VHx(0≤x≤ 2 )体系的各种氢化物的晶体结构的计算结果 ;分析了氢含量对V H体系相组成的影响。与现有的实验结果相比较 ,二者基本相符。

Web上的三维分子结构模拟

介绍几种基于Web上的三维分子结构模拟技术:VRML及Chime、Chem3D、HyperChem插件,并讨论它们的优缺点.这些模拟技术具有可操作的特点,可以进行旋转、缩放、平移等实时交互操作,并改变其形状和颜色的表现形式.三维分子结构模拟可以增强化学网络课程的表现能力,提高教学效果,是发展远程教育的重要技术.

基于EFDC的西南地区某水库水温结构模拟研究

为预测西南地区某水库的水温分布规律,本文以EFDC模型为基础,参考二滩水库、三峡水库和阿海水库等算例的模型参数取值,建立了该水库二维水温模型,对该水库典型平水年水温分布进行预测,分析了该水库水温分层及下泄水温的变化规律。模拟结果表明:(1)典型平水年夏季该水库会出现水温垂向分层现象,其中6月份垂向温差最大达到10℃;(2)水库表层水体温度呈现出季节性的变化规律,日间变化也十分明显,底层水体温度比较稳定,仅随季节更替稍有变化;(3)水库取水口底板高程620 m时,下泄水温与天然水温比较,下降幅度小于0.5℃。

三维编织碳碳复合材料预制体结构模拟

通过分析纱线拓扑结构 ,用单胞的旋转和合成 ,实现了 8.4°,2 2°两种编织角的三维编织碳 碳复合材料预制体结构的计算机图形模拟 ,纱线空间走向和截面变形 ,空隙形状和大小能方便地用图形显示 ,所模拟的结构与实物相似。从而解决了分析预制体内部结构的难题 ,为合理设计CVI工艺 ,进行碳 碳复合材料力学性能的分析奠定了基础。

羟基磷灰石生物陶瓷结构模拟与解析

采用X射线衍射法和Rietveld法研究了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)粉末在不同温度下烧结后的晶体结构,并对其进行结构模拟与解析。使用Newton-Raphson计算方法对HA晶体的一系列结构参数,如羟基磷灰石晶胞参数(a或c)、键长、表面活性原子Cal与其表面最近的原子O3之间的距离、PO4四面体的畸变指数。以及羟基磷灰石晶胞的内能和密度等进行了计算,并从衍射峰的宽化效应中分离和计算了微观应力和微晶尺寸。结果显示:随着烧结温度的升高,HA晶体的微晶尺寸增加,但内能、密度和微观应力随着烧结温度的升高而降低;PO4四面体畸变指数(Dind)随着烧结温度的升高逐步降低,PO4四面体变得越来越规则。以上结果表明:随着烧结温度的增加,HA的稳定度提高。Rietveld结构模拟的结果表明:不同烧结温度下HA的微观结构有着细微的差别,常规物相定性分析和结晶度,以及简单的微晶尺寸的计算无法表征微观结构上的细微差异。Rietveid结构模拟的晶体结构提供了HA晶体结构在原子水平上的定量结果。

地球自由振荡的保结构模拟

大地震等诸多激励均能激发全球自由振荡现象,通常表现为驻波形式的全球整体振荡.现有的地震波数值模拟方法多为非保结构方法,无法压制长时程计算中的积累误差.本文采用优化的三阶辛格式谱元法,对地球自由振荡及全球尺度的地震波传播进行了长时程模拟.通过与传统的基于Newmark算法的谱元方法结果对比分析,明确验证了本文所得优化的三阶辛格式谱元法在模拟地球自由振荡等大规模长时程问题上的优越性和准确性.上述进展在方法论层面为今后探测、刻画全球尺度地球非均匀结构的驻波数值方法奠定了部分基础,并为相关研究领域提供了新的选择.

铜配合物的分子几何结构模拟方法研究

对比和评价了用分子力学MM+法和半经验PM3法模拟23个铜配合物分子几何结构的结果.MM+法对四配位配合物的几何模拟结构与晶体结构差别大而不适于模拟这类分子,其可以模拟五配位三元配合物,预计这种配合物Cu—N键和Cu—O键的偏差将分别高达(9.45±0.062)%和(18.2±0.110)%.PM3方法可以较好地模拟所考察的各种类型铜配合物,预计四配位配合物的Cu—N键和Cu—O键的偏差分别为(3.26±0.023)%和(2.77±0.023)%.而3+1+1型配合物的该偏差分别为(5.18±0.032)%和(4.31±0.037)%.

人源化甲状腺素脱碘酶单链抗体的结构模拟

以四碘甲状腺素原氨酸为半抗原 ,从人噬菌体展示半合成单链抗体库中筛选与半抗原有特异结合性的单链抗体 E3 ,并测定了 E3的一级结构 。

猫血管紧张素转换酶2的三维结构模拟与真核表达

家猫能自然及人工感染SARS病毒,本研究旨在探讨家猫ACE2潜在的SARS病毒受体功能。以人血管紧张素转换酶2(ACE2)序列为模板,用同源模建法模拟了家猫ACE2的三维空间结构,发现家猫ACE2与人ACE2结构十分相似,其结合严重急性呼吸综合症(SARS)病毒囊膜纤突(S)蛋白的关键氨基酸的同源性很高(15/18)。将家猫血管紧张素转换酶2基因N端1-367 aa对应的基因片段及其跨膜区克隆到真核表达载体pcDNA3.1/myc-his(+)B中,构建了表达质粒pcDNA-mA367,转染HeLa细胞,间接免疫荧光检测表明fACE2的N端片段已在细胞膜上成功表达。

基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件设计

为了提高机械设计的精密度和机械故障诊断的准确度,提出基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件设计方案。软件设计分为机械结构的视觉成像采集部分、图形三维渲染部分和实体建模部分。在Multi Gen Creator三维建模软件中进行机械结构三维虚拟视景仿真的软件开发,根据机械结构的外形测量参数配置工程文件,使用批处理模块进行信息加载和图像处理,实现机械结构三维虚拟模拟设计。仿真结果表明,该软件能有效实现机械结构的三维模拟,对各个部位的拟合程度较高。

乳化炸药多元分散体系三维结构模拟

本文通过对乳化炸药多元分散体系中粒子所具有的能量进行分析，在几个半定量的能量方程的基础上，对乳化炸药多元分散体系的三维堆积结构进行了计算机模拟，一定程度上揭示了乳胶体的结构，并同实验值较为吻合；通过模拟和统计，对平均配位数、堆积密度、单位体积界面积同体积分数和分散程度的关系进行了研究，并给出了一些反映乳化炸药结构特征的模拟图象。

人巨细胞病毒耐药相关蛋白PUL97局部结构模拟和突变分析

目的初步探索人巨细胞病毒耐药相关蛋白PUL97局部序列(329～572aa)的三维模拟结构并进行突变的耐药分析。方法采用巢式PCR方法扩增UL97基因776 bp片段并测序,以此发现非同义突变;然后利用SWISS-MODEL结构模拟综合服务器和其他相关软件比对模式对野生型PUL97蛋白片段进行同源模建并优化,通过各种指标或服务器来评估模拟结构的优劣并作筛选。将筛选所得的最佳模拟结构用于非同义新突变型的初步耐药分析。结果最终筛选出的模拟结构是以1YDTE为模板,以L1.FASTA为比对文件所得的Model A。整个分子的能量最低,ProQ的预测分数最高。分子对接分析也发现了潜在的ATP和GCV结合口袋。利用已知的阴阳性耐药点突变验证了该结构的合理性。同时根据突变前后结构信息的改变,提示C518Y单点突变以及联合突变(E517G和C518Y)呈现高度可疑的耐药特性。结论 PUL97野生型蛋白计算机结构模拟和突变分析法是初步评估新突变型耐药特性的又一方便快捷的方法 ,可用于实验验证前的筛选;但模拟结构本身的准确性是成功运用该方法的前提。

鼠抗体OKT3结合位点的结构模拟和改形设计

使用同源建模的方法通过计算机模拟鼠抗体ＯＫＴ３抗原结合位点的空间结构，在结构分析及人和鼠抗体各自保守序列分析的基础上，设计出抗ＣＤ３的改形抗体序列；并进一步模拟改形抗体的结构，理论计算和实验的结果表明改形设计是合理的。

掺铥钨酸镱钾激光晶体结构模拟及振动光谱（英文）

采用泡生法生长了掺铥钨酸镱钾(KTm_(0.1)Yb_(0.9)(WO_4)_2)激光晶体。利用X射线单晶衍射法和X射线粉末衍射法研究了KTm_(0.1)Yb_(0.9)(WO_4)_2晶体的物相与结构。采用X射线单晶衍射法并结合Diamond晶体结构绘图软件,获得了晶体内部结构模型图:该晶体是由WO_6、Tm O_8/Yb O_8和KO_(12)基团组成。W_2O_(10)二聚体通过WOW单氧桥相连,在平行于c轴方向上形成(W_2O_8)_n多重带。Re O_8和KO_(12)多面体共顶相连,沿[101]和[110]方向形成了具有二维层结构的延长带。X射线粉末衍射分析表明:该晶体具有低温β相双钨酸盐结构,属于单斜晶系,空间群C2/c;计算了晶胞参数、晶粒尺寸和结晶度。测试了晶体的振动光谱,对各个峰值的红外和拉曼活性及分子振动情况进行了归属,进一步验证了晶体中WO_6原子基团及单氧桥(WOW)和双氧桥(WOOW)的存在。

二级结构模拟辅助MTB脱氧核酶潜在作用靶点预测

异柠檬酸裂解酶(ICL)是结核病病原体结核分枝杆菌(MTB)乙醛酸循环中的关键酶,可作为抗结核新型药物治疗的潜在靶点。脱氧核酶(DRz)是一类独特的、具备酶活性的单链小分子DNA。实验针对MTBICL基因mRNA片段,通过二级结构模拟预测理论上适合与不适合DRz10～23作用的位点,据此设计针对ICL基因mRNA片段两种不同位点的DRz,并在体外水平上观察两种DRz对MTBICL基因mRNA片段的切割作用,以此验证底物二级结构模拟辅助MTB脱氧核酶潜在作用靶点预测的可行性。结果显示,底物二级结构模拟能够辅助预测MTB脱氧核酶潜在作用靶点,为探讨其作为抗结核病基因药物的可能提供实验基础。

人类多肽:N-乙酰氨基半乳糖转移酶2蓖麻蛋白样结构域的折叠识别和结构模拟

目的 对人类多肽:N-乙酰氨基半乳糖转移酶2蓖麻蛋白样结构域进行三维结构预测。方法 利用网络结构模拟SWISS-MODEL服务器进行结构模拟。结果 发现其采用的是β-三叶草折叠方式,二级结构主要为β链,通过与模板蛋白的结构比较,对其可能的活性位点进行了预测。结论 该酶具有蓖麻蛋白样结构域。

2例1型糖尿病患者外周血TCR Vβ7分子结构模拟与分析

目的模拟和分析2例1型糖尿病(T1D)患者外周血TCR Vβ7的结构。方法以荧光定量PCR熔解曲线分析技术检测T1D患者外周血TCR Vβ7的谱系漂移,利用IMGT数据库和生物信息学软件(CPH Models 2.0 Server和Ras Mol 2 Software)模拟分析其分子结构。结果 2例T1D患者外周血的TCR Vβ7拥有极为相似的氨基酸序列"CASRTAGQYEQYFGPGTR"和"CASRTAGQYEQFFGPGTR",唯一不同的是第十二个氨基酸残基,前者为酪氨酸(Y),后者为苯丙氨酸(F)。分子模拟显示,两者TCR Vβ7基因结构明显不同。结论不同T1D患者来源的TCR Vβ7即使具有相似或相同的氨基酸序列,分子结构未必相同;其可能来自于不同的T细胞克隆。