蛋白质折叠的计算机模拟研究进展

蛋白质折叠是结构生物学领域有待解决的重要科学问题,计算机模拟方法是研究蛋白质折叠的主要手段之一.对蛋白质折叠的计算机模拟研究进展进行了简要介绍,主要内容包括:全原子分子动力学模拟、Gō模型以及弹性网络模型的主要思路及其在蛋白质折叠研究中的应用.     

液雾燃烧大涡模拟的应用研究进展

在我国科学技术快速发展的今天,能源、交通、化工等多领域对液雾燃烧数值模拟技术的应用越来越广泛,特别是有关大涡模拟不仅在基础研究领域中受到了高度的重视,同时在工程应用领域也到了一定的推广.液雾燃烧大涡模拟的应用可以将流动和燃烧等动态变化过程显示出来,统计结果精度度也比较高,但是该应用也存在着一定的问题.文章将从亚网格模型出发,对当前液雾燃烧大涡模式应用研究情况进行阐述.     

新型忆阻器可逼真模拟突触行为或为类脑计算机铺平道路

美国科学家研制出一种新型“扩散式忆阻器”,模拟了人脑内两个神经元结点--突触内钙离子的行为,逼真度达到有史以来的最高水平。该项研究或将有助于开发类脑（神经形态）计算机。据称,这种计算机在执行感知和学习任务方面比传统计算机性能更好,也更节能。     

水平基底上薄膜流体液面形态的数值模拟

根据薄膜流体特殊的几何特征,运用润滑近似理论简化描述薄膜流体运动的控制方程,结合薄膜流体运动的边界条件可以得到水平基底上薄膜流体自由液面形态变化的数学计算模型。以MATLAB为计算工具,采用傅立叶伪谱法计算数学模型中的高阶偏微分项,然后结合龙格-库塔法可以对薄膜流体自由液面形态随时间变化规律进行数值模拟。数值模拟结果表明:薄膜流体液面形态在前100s内剧烈变化,随后液面形态变化速率逐步变小,至500s左右时液面形态保持稳定状态而不再有明显变化;此外还印证了流体蒸发作用在液面形态变化中所起的重要作用。     

相变储能水箱蓄放热性能多因素模拟分析

目的研究多种影响因素下的相变储能水箱蓄放热性能,优化相变储能水箱设计参数.方法以CFD软件为平台,从4个方面模拟了11组相变储能水箱的蓄放热情况,确定最优的相变储能水箱设计参数.结果模拟结果表明,采用直径30 mm相变封装单元的水箱蓄放热速度比采用40 mm和50 mm相变封装单元的水箱更快.放热阶段应在满足供热需求的前提下选取较小的水箱进水流速.相变材料(PCM)的导热系数提高0.1 W/(m·K),节省了近50%的蓄放热时间.相变封装单元交错排列时相变储能水箱蓄放热效果好于顺序排列.最后选取最优的设计参数进行模拟,模拟结果显示放热时水箱出水被加热2℃以上的时间为1.45 h,占总放热时间的63%.结论笔者分析得出的结果将为实际相变储能水箱的设计提供参考,有利于提高相变储能水箱的蓄放热性能.     

基于BEM理论的兆瓦级风力机叶片设计及其气动性能

根据风力机设计标准,在考虑叶尖损失和升阻力等影响因素的条件下,采用BEM理论设计了2 MW桨距控制型风力机叶片。为验证所开发风力机叶片的气动性能,对风力机模型进行全三维CFD数值模拟。模拟结果表明,该叶片静压强、绕流特性、湍流强度等符合叶片气动特性规律,满足设计要求。叶片展向的升阻系数与二维升阻系数对比结果表明,全三维的数值模拟能更准确地反映叶片绕流的气动特性。     

一种基于互联网+的倒闸操作防误模拟预演系统研究

文章介绍了传统的防误闭锁方式(微机闭锁、电气闭锁等)存在的问题,提出了通过互联网的形式,将现场设备运行方式与监控中心进行实时对位联络,采用语音报警和信号告警为辅助手段,从而确保现场倒闸操作安全。     

考虑可再生能源随机性的孤岛微网容量优化配置方法

针对孤岛微网中分布式电源出力存在随机性的问题,提出一种考虑随机性的微网容量优化配置方法.首先对微网内部随机性因素进行建模,利用蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟的方法获取随机性出力电源出力与负荷功率;在此基础上,以经济性为主要目标,综合协调可靠性和环保因素,考虑电力平衡等约束,建立微网容量优化配置数学模型,采用遗传算法进行求解,并对结果进行敏感性分析.对某海岛地区微网进行案例分析,结果表明该方法实用有效,且约束条件对求解过程和最终方案的影响较大.     

预应力混凝土管桩后注浆器的研制与应用

针对目前预应力混凝土管桩后注浆器仅能单独实现桩底或桩侧注浆、结构形式不合理等问题,进行了后注浆器的设计与优化,并将研制的后注浆器应用于工程。设计了3种结构形式的注浆器,通过分析将要达到的注浆效果和结构形式,优选结构一进行优化。利用ANSYS有限元分析软件,优化了结构一的配筋率,验算了注浆通道的强度和刚度。通过现场应用表明,研制的注浆器性能稳定可靠,能够显著提高单桩竖向抗压极限承载力,对提高管桩性价比具有很好的效果。相比于其他注浆器,该注浆器首次实现由压力控制桩底—桩侧联合注浆,能够防止浆液回流,确保桩底、桩侧的注浆量。     

有限元地震数值模拟中无限元边界的应用

在用有限元做地震数值模拟中,对于研究无限区域的问题,需要在模型的边界上采用一定的边界条件,其他方法设置边界条件较为困难,而利用无限元方法,可以比较有效地设计吸收边界,编程也较为方便。本文设计了一些简单的模型,利用有限元方法进行模拟,在边界处设计了无限元,并得到了地震快照和人工地震记录。分析对比结果可以明显地看出,在使用无限元的方法后模型边界的影响几乎被消除,且适用于复杂地形。在解决无限域的问题上使用无限元能更真实地模拟地震波传播过程。