有机缓蚀剂定量构效与活性相关的热力学参数量子化学计算值与缓蚀效率的QSAR研究

用AM1和PM3半经验方法对5种缓蚀剂进行了优化计算并将获得的量化参数与缓蚀性能进行构效关系（QSAR）研究，结果表明，由AM1方法得到的不同温度下的缓蚀剂热力学参数焓和熵的量子化学计算值与该缓蚀剂缓蚀实验的腐蚀电流有良好的相关性。根据所得的相关模型可对缓蚀剂在一定温度范围的腐蚀电流进行预测，进而预测其缓蚀性能。     

3种取代吡啶甲酰腙席夫碱对铜在3.5%NaCl溶液中缓蚀性能的量子化学研究

通过失重法测试3种取代吡啶甲酰腙席夫碱化合物对铜在3.5%NaCl溶液中的缓蚀作用.结果表明:都有良好的缓蚀作用,缓蚀效率高达96%以上:其中尤以邻香草醛-2-毗啶甲酰腙(L2B)的效果最好,当浓度为50mg/L时,缓蚀效率就已达到80%以上.用量子化学半经验AM1方法,在B3LYP/6-31G*基组水平上,研究3种席夫碱缓蚀性能与分子结构的关系、量子化学参数与缓蚀性能的关系及缓蚀机理,结果表明:3种缓蚀剂的缓蚀效率与分子的最高占有轨道能量EHOMO、氮氧原子的净电荷和热力学参数之间有很好的相关性.利用SPSS Statistics 17.0软件线性回归分析鼍子化学参数与缓蚀性能的相关性,结果表明:评价失重法对3种缓蚀剂对铜缓蚀能力的实验数据和理论计算相吻合.     

醇胺缓蚀剂的缓蚀性能与分子结构的灰色关联分析

将灰色关联分析方法用于小样本缓蚀剂的构效关联,研究了醇胺缓蚀剂结构参数与缓蚀效果的关系,表明醇胺缓蚀剂的相对分子量MW、氧原子净电荷妒ψN、最高占据轨道能EHOMO、氮原子净电荷ψN等因素影响缓蚀的效果明显,关联度顺序为rMw＞ro＞rHOMO＞rN＞rLUMO＞rD,关联分析结论与实验结果吻合,二乙氨基乙醇评价因子为4.2736,缓蚀效果最好,同时结合灰度关联分析结果,探讨了醇胺缓蚀剂的缓蚀机理.     

Material Studio(MS)软件在腐蚀与防护中的应用研究现状

Materials Studio是为材料科学与结构化学领域研究工作者用于在计算机上运行的一款多功能的实用模拟软件。许多的化学研究者使用Material Studio软件对缓蚀剂的缓蚀性能和机理进行理论评价、模拟和计算,通过Material Studio软件的计算结果,可表示出在金属表面的有机缓蚀剂分子的物理和化学行为,解释在金属表面的缓蚀剂分子的吸附、成键和形成膜的微观粒子过程,为深层次探讨缓蚀剂的结构和功效之间的关系和缓蚀机理提供了充足的条件。本文介绍了Material Studio(MS)软件近些年在腐蚀与防护中的对缓蚀剂缓蚀行为和缓蚀机理中的应用研究现状,综述了其在氨基酸类、咪唑啉类和其他类型的缓蚀剂中Material Studio(MS)软件的使用状况,阐述了Material Studio(MS)软件在腐蚀与防护中研究中起到的关键性作用,并展望了其在未来化学研究中的重要作用。     

微机在铝离子与络合剂OD复配的缓蚀性能研究中的应用

本文根据铝离子与OD复配缓蚀剂对水中碳钢的缓蚀性,模拟其缓蚀膜形成时溶液中各种离子共存条件下的化学平衡,建立了数学模型,并结合腐蚀实验数据,用微机进行了计算,进一步探明良好缓蚀膜形成的条件,并揭示了缓蚀机理.     

基于AM1量子化学方法的醇胺类缓蚀剂在模拟混凝土孔溶液中对钢筋缓蚀作用研究

用电化学极化曲线的方法评价了几种醇胺化合物在混凝土模拟孔溶液中对钢筋的缓蚀效果,用Gaussian03程序中的AM1方法计算了这几种醇胺化合物的量子化学参数,并采用最小二乘法,分别将它们的前线分子轨道能级、氮氧原子上的净电荷、分子偶极距以及热力学参数与相对缓蚀效率进行拟合.用所拟合的方程预测了这些醇胺的缓蚀效率,预测结果与实验结果基本相符.     

内燃机车燃烧系统性能评估与预测

提出一种内燃机车燃烧系统综合性能评估和预测的新方法;燃烧系统的工作性能由柴油机功率、燃油消耗率、燃油压力、增压压力和排气温度等热工参数决定,介绍了有关参数的测量与计算,利用模糊理论对燃烧系统进行性能评估,利用灰色神经网络对燃烧系统的性能进行预测;该成果应用于株洲电力机车研究所研制的内燃机车状态监测与诊断系统,实际评估和预测结果验证了采用模糊理论进行性能评估和利用神经网络进行预测的可行性与有效性,与机车的其它诊断方法比较,能更全面地评估和预测燃烧系统的状态,为内燃机车检修提供了可靠依据。     

苯并咪唑类化合物缓蚀性能的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)的B3LYP法,基于6-31G(d)和6-311+G(d,P)基纰水平,研究5种苯并咪唑类化合物:苯并咪唑(BIM)、2-丙基苯并咪唑(2-PBIM)、2-戊基苯并眯唑(2-ABIM)、2-己基苯并咪唑(2-HBIM)和2-对氯苄基苯并咪唑(2-CIBBIM)的缓蚀性能与分子结构的关系,讨论量子化学计算结果与缓蚀性能的关系.结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率与分子的最稳定质子化形式的最高占据轨道的能量EHOMO、质子化分子的硬度(η)及咪畔环上氮原子的净电荷相关性较好.通过缓蚀剂分子质子化能(PA)及咪唑环上N原子净电荷的分析,可以认为苯并咪唑类缓蚀剂在酸性环境中足以其吡啶N发生质子化形式存在,且通过咪唑环上大π键与金属之间发生作用.     

甲叉膦酸类缓蚀剂缓蚀机理的量子化学研究

运用密度泛函论(DFT),在B3LYP/6-31G*水平上,计算氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、甲胺二亚甲基膦睃(MADMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)及己二胺四亚甲基膦酸(HDTMP)等4种甲叉膦酸类缓蚀剂分了的前线轨道能量、最高占有轨道、最低空轨道的组成及N、O、P杂原子的自然电荷分布、亲核Fukui指数和亲电Fukui指数.结果,这4种甲叉膦酸的缓蚀性能与其分子的能级间隙△E密切相关.△E越小,其缓蚀性能越好.其次,通过分析分子最高占有轨道、最低空轨道的组成发原子的Fukui指数,探讨此类缓蚀剂分子的反应活性位点,发现这4种甲叉膦酸是通过N、O及P原子与金属形成配位键及反馈配位键丽具有缓蚀效果.为判断缓蚀剂性能的优劣,合成新型、高效的缓蚀剂及研究药剂间的协同效应提供理论指导.     

芳香氨基类化合物对铁缓蚀行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了2种芳香氨基类缓蚀剂（对氨基苯磺酸、2-氨基5-硝基苯甲酸）在Fe（110）表面的吸附行为,计算了吸附能,并对其缓蚀机理进行了深入分析,研究结果表明,芳香氨基类分子的极性端基会吸附在金属表面上,而非极性端基则背离金属表面,并通过自身的扭转形变实现稳定吸附;两种缓蚀剂膜均能有效阻碍溶液中的腐蚀介质向金属铁表面扩散,从而达到延缓金属腐蚀的目的。另从缓蚀剂膜阻碍腐蚀介质粒子（H₃O和H₃O⁺）向金属表面扩散的角度,研究了腐蚀介质粒子在2-氨基5-硝基苯甲酸缓蚀剂膜中的扩散行为,计算其扩散系数,结果表明,缓蚀剂膜能有效抑制腐蚀介质的迁移,削弱其腐蚀能力:与中性H₃O分子对比,缓蚀剂膜对H₃O⁺带电离子的扩散具有更强的抑制效果。     

聚甲基[3-（2-羟基-5-氟）苯基]丙基硅氧烷的合成及其应用

以对氟苯酚和3-溴丙烯为原料,无水乙醇为溶剂,经O-烷化、克莱森重排和硅氢加成得到了有机磷毒剂敏感材料聚甲基[3-(2-羟基-5-氟)苯基]丙基硅氧烷.研究了各因素对各步反应的影响,得到的较佳工艺条件为将对氟苯酚和溴丙烯于55℃回流4 h得到中间产物对氟烯丙基苯基醚(Ⅰ),接着将Ⅰ在200℃ 保温7 h得到2-烯丙基_4-氟苯酚(Ⅱ),然后将Ⅱ和含氢硅油在100℃反应4 h.利用FT-IR和1HNMR对各级反应产物结构进行了表征.将聚甲基[3-(2-羟基-5-氟)苯基]丙基硅氧烷料涂覆在QCM传感器上研究了其对有机磷毒剂模拟剂DMMP的响应特性.结果表明传感器响应迅速,对干扰气体、水和乙醇的响应低于含有苯酚官能团的聚合材料.     

含硫缓蚀剂基于量化参数的定量构效-活性相关研究

采用MP3半经验分子轨道算法对17种硫脲及其衍生物缓蚀剂进行了优化计算，由计算得到的多个量化参数与实验数据构建QsAR模型，对模型进行稳健性评价，利用优级相关的模型得到了与实验值极为接近的理论预测值。     

N-型喹啉、喹喔啉与噻吩共轭嵌断共低聚物光谱性能的理论研究

N-型喹啉与噻吩共轭嵌断共低聚物,6,6'-双(5-甲基-噻吩-2-)4-苯基喹啉(B1TPQ),6,6'-双(2-2'-噻吩-5-)-4-苯基喹啉(B2TPQ),6,6'-双(2,2',5'2"-噻吩-5-)4-苯基喹啉(B3TPQ),均可用于有机发光二极管(OLEDs).本文为了揭露n-型共轭嵌断共低聚物的电子和光...     

三元物系液-液平衡计算的Fsolve算法

本文基于MATLAB优化工具箱中的fsolve算法,提出了一种计算三元物系液-液平衡数据的新方法.应用该方法预测了水(1) 醋酸(2) 氯仿(3)物系在298 K,308 K和318 K的液-液平衡数据,并将298K的液-液平衡数据与文献数据进行了比较,它们非常一致.在本论文中,应用UNIFAC液-液平衡模型,采用H2O,CH3,COOH和CHCl3基闭相互作用参数计算该物系共轭相中各组分的活度系数,获得了多组结点数据及相的比率.各温度下计算结果显示:各三元液-液相平衡模型约束方程的剩余均接近于零向量,数量级在10-4以下.Other-Tobias关联得到线性相关系数分别足0.9863,0.9939和0.9976.总之,本算法的可靠性,稳定性适用于计算三元液-液相平衡,计算实例所得结果经过检验是正确的.     

基于宽容分层策略的启发式排样算法

针对2D Packing排样方法中存在的择优匹配思想与排样优劣评估的平衡性问题,基于多目标优化的宽容分层策略提出一种新颖有效的择优匹配启发式排样算法。首先,定义排样空间和匹配值,计算入排零件与排样空间的宽、高匹配值,然后建立统一的多目标优化函数模型,并根据目标函数值的大小来确定排放优先规则。特别针对一般可排入匹配情况,可在目标函数模型中通过设置和调整宽容值,最后实现多种排样布局的最优化。对benchmark问题的7类数据实例的计算结果表明,该算法相对于底部左齐择优匹配（LLABF）和水平线择优匹配（LSBF）算法,Gap的平均值可降低了2%;在C1P1+C3P1以及C2~C7随机构成的两组混合数据测试中（矩形数量为33和66）,排样高度达到24和339。该算法也可用于多类型异形零件的排样过程。     

GPU集群下第一原理非局部映射势能计算

平面波赝势密度泛函（PWP-DFT）计算是材料计算中应用最广泛的方法,其中映射计算是PWP-DFT方法求解自洽迭代中重要的一部分。针对映射势能计算成为软件加速的瓶颈,提出了针对该部分的图形处理器(GPU)加速算法,其中考虑GPU的特点:1）使用了新的并行机制求解非局部映射势能;2）重新设计了数据分布结构;3）减少内存的使用;4）提出了一种解决算法中数据相关问题的方法。最终获得了18~57倍加速,使每步分子动力学模拟最终降为12s。详细分析了该模块在GPU平台上的测试时间,同时对该算法在GPU集群上的计算瓶颈进行了讨论。     

基于神经网络的裂纹扩展过程预测

提出基于神经网络的裂纹扩展过程实时预测方法,其计算效率比近场动力学(peridynamic,PD)模型提高.使用PD算法获取裂纹扩展过程中的损伤云图,构建裂纹扩展数据集.基于数据集构建生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)模型,根据不同加载条件实时生成损伤云图,从而快速预测裂纹的扩展过程.将PD模型计算得到的损伤云图中的RGB值与相应位置处的损伤值结合,构建多层前馈神经网络模型的数据库,并使用多层前馈神经网络模型分析GAN模型产生的损伤云图,得到相应的损伤值.通过数值算例证明该方法的效率和准确性.     

基于预报器的综合LQG自校正控制器*

本文推导了一类多项式LQG自校正控制算法,采用了增量和非增量两种模型形式。全面考虑了权P(z~(-1)),Q(z~(-1))和滤波多项式T(z~(-1))的作用,能控制存在有色噪声和前馈干扰的复杂过程。与广义预测控制仿真比较,结果表明这两种控制器均有良好的适应能力和强的鲁棒性。     

面向软件动态演化的需求建模及其模型规范化

针对目前需求工程阶段对软件动态演化考虑不足的现状,在分析软件动态演化面临的挑战的基础上,设计了面向动态演化的需求元模型(dynamic-evolution-orientedrequi rements meta-model,DERM)。该元模型以特征为基本部件,按特征组合的方式建立需求模型,需求模型由行为特征和属性特征组成。行为特征被区分为计算行为特征和交互行为特征,以实现计算和交互的相对隔离;属性特征通过其作用域,指定其在行为特征模型中的作用范围,从而将行为特征模型和属性特征模型统一为需求模型。在此基础上,讨论了需求模型的参照完整性、依赖一致性和互斥一致性,并进一步把需求模型规范化为需求模型第一范式到第三范式,需求模型规范化的过程提供了一种保证需求模型一致性的方法。最后通过案例研究,表明了该方法的可行性及其对软件动态演化的有效支持。