检索结果-南通市图书馆

基于曲率模型的斑马鱼C型转弯和逃逸的力能学比较（英文）

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学院大学学报（中英文） 2019年第4期36卷 467-480页

作者：王仲威余永亮中国科学院大学工程科学学院

斑马鱼C型起动不仅发生于逃逸响应(C型逃逸),而且发生于非逃逸响应(C型转弯)。它们具有不同的变形模式和周期,并且运动学性能各异。在相同的弯曲幅度下,C型转弯实现更大的转弯角度,而C型逃逸则具有更快的游动速度。但尚不清楚它们的水... 详细信息

斑马鱼C型起动不仅发生于逃逸响应(C型逃逸),而且发生于非逃逸响应(C型转弯)。它们具有不同的变形模式和周期,并且运动学性能各异。在相同的弯曲幅度下,C型转弯实现更大的转弯角度,而C型逃逸则具有更快的游动速度。但尚不清楚它们的水动力学机制和力能学特征。本文针对C型转弯和逃逸的变形特征,建立新的曲率模型,采用优化算法拟合模型参数。通过自主游动数值模拟,发现C型转弯实现大转弯的机制在于:弯曲阶段存在比较大的正向力矩,而回摆阶段存在比较小的反向力矩;而C型逃逸在回摆阶段存在比较大的推力,导致反向力矩增大和转弯角度变小。还发现周期对转弯角度的影响不大,但对逃逸速度和能量消耗影响显著。因此,C型转弯为了节省能量,周期通常在100ms以上;而C型逃逸为了追求高速度,周期则在50ms附近。

关键词： C型起动转弯曲率模型自主游动力能学

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于曲率模型修正的星载DDM建模与仿真

西安邮电大学学报 2019年第2期24卷 11-15页

作者：刘原华李雪牛新亮西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121 中国空间技术研究院西安分院陕西西安710000

针对星载场景下地球曲率对第一等延迟环范围变化的影响,提出一种基于曲率模型修正的时延-多普勒图像(delay-Dopplermap,DDM)建模方法。利用二分法对机载场景下的平面地球模型中第一等延迟环处散射点、发射机、接收机的几何关系进行修正... 详细信息

针对星载场景下地球曲率对第一等延迟环范围变化的影响,提出一种基于曲率模型修正的时延-多普勒图像(delay-Dopplermap,DDM)建模方法。利用二分法对机载场景下的平面地球模型中第一等延迟环处散射点、发射机、接收机的几何关系进行修正,利用海面反射信号的相关功率模型得到散射信号的相关功率。对机载场景下平面地球模型和星载场景下基于曲率的地球模型进行模拟仿真,结果表明,星载场景下基于曲率模型修正的相关功率峰值略低于机载场景下的地球平面模型的相关功率峰值,整体波形无太大差异。

关键词：星载场景时延-多普勒图像二分法曲率模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

质点模型、曲率模型与量子测量的物理实质

武汉工程职业技术学院学报 2007年第4期19卷 68-72页

作者：赵国求武汉工程职业技术学院武汉430080

点粒子模型是现今量子力学解释体系诸多逻辑矛盾产生的总根源[1-2]。修改量子力学中的点粒子模型是消除这些逻辑矛盾的必要途径。曲率模型的"形",即通过物质波波长,由相位圆定义、建构的微观客体的"形态"(r=λ/2π),在讨论原子问题时,... 详细信息

点粒子模型是现今量子力学解释体系诸多逻辑矛盾产生的总根源[1-2]。修改量子力学中的点粒子模型是消除这些逻辑矛盾的必要途径。曲率模型的"形",即通过物质波波长,由相位圆定义、建构的微观客体的"形态"(r=λ/2π),在讨论原子问题时,其大小不可忽略。经典力学中质点抽象原则不适用于原子世界或不能照搬。把原子中的量子现象转变为宏观经验中的经典力学研究对象,必须将能量的非连续分布转变为连续分布,将非连续作用转变为连续作用。这就是量子测量的基本任务。

关键词：粒子模型曲率模型解释体系量子测量

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高亏格膜泡形状的数值计算

计算物理 2009年第5期26卷 763-766页

作者：解立强甘肃民族师范学院物理系甘肃合作747000

通过对Willmore区域外,特别是中等及较小约化体积下的形状及其演化进行深入细致的研究,发现在这一区域的形状要远比原有的猜测丰富,亏格g=2的膜泡会展现出比已有结果更多迷人的形状并出现新的膜泡相变分支.同时,数值计算的结果更加期待... 详细信息

通过对Willmore区域外,特别是中等及较小约化体积下的形状及其演化进行深入细致的研究,发现在这一区域的形状要远比原有的猜测丰富,亏格g=2的膜泡会展现出比已有结果更多迷人的形状并出现新的膜泡相变分支.同时,数值计算的结果更加期待实验验证,从而为曲率模型的正确性提供有力支持.

关键词：高亏格膜泡形状曲率模型对称性相变

球形拓扑下对budding和三凹形膜泡形状及其稳定性的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

球形拓扑下对budding和三凹形膜泡形状及其稳定性的研究

作者：王大艳陕西师范大学

学位级别：硕士

由一个亲水的极性头部和两条疏水的非极性尾部组成的两亲分子在水溶液中可以自组织的形成双层,该双层在低浓度下由于疏水相互作用会形成闭合的膜泡。作为生物膜的一个简化模型,对类脂膜泡形状的研究将为我们理解复杂生物系统的行为提供... 详细信息

由一个亲水的极性头部和两条疏水的非极性尾部组成的两亲分子在水溶液中可以自组织的形成双层,该双层在低浓度下由于疏水相互作用会形成闭合的膜泡。作为生物膜的一个简化模型,对类脂膜泡形状的研究将为我们理解复杂生物系统的行为提供有价值的信息。为了解释膜泡的形状,德国液晶物理学家***根据向列相液晶与类脂膜的相似性,于1973年最先提出了膜的自发曲率(SC)弹性理论,并由此证明了膜的双凹盘形的存在;同时,考虑到膜泡双层间的面积差对膜泡能量的影响,1989年***等人又提出了面积差(BC)模型,以后***及苗玲等人又提出了面积差弹性(ADE)模型。经过许多人多年的努力,这三种模型的相图在有些区域已经了解的很清楚了,但对有些区域还不了解。如在BC模型相图的左下角,胃形泡将转化到一个球形母泡和一个反转子球形用无限小细颈相连的极限情况佣L表示),在该区域之外,稳定膜泡的形状是什么并不清楚。但在实验上,***等人已经发现了很多有趣的形状,我们称之为内陷n-budding形状,它们并不能归到相图的已知区域。对此形状目前的理论研究是把它近似处理成用无穷小细颈连接起来的一个大的理想母泡球形和n个小的反转理想球形的简单情况,给出了约化体积等于0.85情况下的一些budding形状。在一般情况下这些膜泡的实际形状如何,这些形状是否稳定,它们在相图中处于什么区域,这些问题都是有待深入研究的。病态红血球展现出的三凹形状引起了很多人的兴趣。Gerald Lim等人考虑了红血球的蛋白质骨架结构,用分子动力学模拟方法给出了三凹及其它一些红血球的反常结构。能否在只考虑膜泡的曲率能的情况下给出稳定的三凹形状成为人们关注的一个问题。本文对内陷n-budding膜泡及红血球展现出的三凹形状进行了深入研究,我们得到的主要结果如下: (1)对SC和BC模型的已有相图进行深入研究的基础上,对内陷n-budding形膜泡存在区间进行了探索,我们发现该形状位于曲线L之下,这些区域在SC模型和BC模型两个相图中都是未知的。 (2)在实际计算中为了解决细颈部分所带来的困难,我们采用了两种计算能量的方法,stn及stp。stn可以保持颈部不至于断掉,而stp的收敛速度较快,并且对形状的稳定性进行分析时更为有效。我们计算方法的另一个特点是充分利用了BC模型和SC模型的关系及各自在计算上的特点。通过大量的计算,我们发现在SC模型下内陷2-budding膜泡是不稳定的,它通常总转化到胃形泡。而在BC模型下则可得到稳定的2-budding膜泡,这也提供了BC模型是更接近实际情况的模型的另一个例证。 (3)为了得到内陷2-budding膜泡,我们需要在BC模型下计算。为了提高计算速度,我们首先在SC模型下进行计算,然后转到BC模型下进行计算。我们发现在约化体积等于0.8,约化面积差等于0.485的情况下,稳定的形状是一个近似球形母泡和一个反转的长哑铃形通过细颈相连的形状。而对此形状以往的理论研究是把它近似处理成用无穷小细颈连接起来的一个大的理想球形和n个小的内陷理想球形的简单情况。 (4)对该形状进一步演化,我们发现内陷2-budding膜泡的budding过程是球形母泡和内陷于泡相连的细颈不断变细并分裂成一个球形和一个反转哑铃的形状,而不是通常文献中认为的直接分裂成一个球形母泡和两个反转子球形的过程。 (5)在约化体积等于0.8,约化面积差等于0.485的情况下,我们对3-budding形状也进行了研究,发现在该参数下,内陷3-budding形状也转化到内陷2-budding形状。为了得到内陷3-budding形状,必须在更小的约化面积差下进行计算。 (6)为了对比,我们研究了上下对称的双内陷泡的形状,***等人曾研究过该形状,认为该形状是不稳定的,将转化到胃形泡。我们通过研究发现,上下对称性确实被打破,但只在约化面积差较大时转化到胃形泡;在约化面积差较小时,则转化到上下不对称的双内陷形状。 (7) Zhang yong等人宣称在SC模型下用Surface-Evolver给出了一个三凹膜泡的形状。我们用不同的初始形状重复了他们的工作,发现在他们所用的参数下用stn能量长时间演化确实可以得到一个三凹形状,但该形状只是一个鞍点,如转换到stp能量下进行演化,该形状很快转到胃形泡。由于很多在SC模型下不稳定的形状在BC模型下是稳定的,我们进一步用BC模型进行了研究,发现在BC模型下三凹形状也是不稳定的,它将转化到扁椭盘形。我们的研究说明只考虑双层膜的曲率能并不能给出三凹形状,蛋白质骨架对三凹形状的出现也是至关重要的。

关键词：生物膜 budding形三凹形曲率模型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高亏格膜泡形状的研究

高亏格膜泡形状的研究

作者：解立强陕西师范大学

学位级别：硕士

双亲分子有一个亲水的极性头部和两条疏水的碳氢链组成。当将它们放入水溶液中时，为了避免疏水的尾端与水的接触，这些双亲分子会自发的形成双层分子膜。双层分子之间会有因碳氢链的疏水效应产生的非共价键弱相互作用。在浓度较低的时... 详细信息

双亲分子有一个亲水的极性头部和两条疏水的碳氢链组成。当将它们放入水溶液中时，为了避免疏水的尾端与水的接触，这些双亲分子会自发的形成双层分子膜。双层分子之间会有因碳氢链的疏水效应产生的非共价键弱相互作用。在浓度较低的时候，这些双层会形成闭合的膜泡。实验上观察到的能够存在一小时以上的膜泡可以看作是在特定条件下的一个平衡态。值得注意的一点是，这样一个膜泡的构型并不是由其表面张力决定的，而是由其表面弯曲能决定的。正是基于这样一个假设，曲率模型才能够在理论上计算出大量的膜泡形状。实验上观察到的大量膜泡可以根据其拓扑结构来分类。而膜泡的拓扑结构可以用其拓扑亏格g来标示，g的数值等于在一个球面粘贴的“柄”或者是贯穿球面的“洞”的数目。实验上已经观察到了大量的g=0的球形拓扑，g=1的环形拓扑及更高拓扑亏格的膜泡。根据Helfrich提出的SC自发曲率模型人们已经在给出了一些解析解，这包括正常红细胞形状解，柯利福德锚环解，圆柱周期性解，还有德朗尼曲面及其扩展曲面解，而更多的解则是由数值计算给出。它们被放置在现在我们知道的相图里。对于亏格g=2的膜泡的理论研究，目前人们只就Willmore问题以及Willmore曲面族进行了详细的讨论，而对Willmore区域外的可能存在的形状及其稳定性，不同分支之间的演化都还没有系统的研究。***等人尝试用Surface Evolver得出了一些实验上已发现的形状。***等人通过对Willmore区域外推对相图做了粗略的估算。本文集中研究拓扑亏格g=2的膜泡在不同曲率模型中的形状及其演化。首先，选择具有不同对称性的两种初始形状，在SC模型中演化得到稳定的形状，因为SC模型下计算具有较快的收敛速度，并且易于对稳定性进行分析。然后利用SC模型与BC模型的关系，构建BC模型下的相图，并与已有的相图作比较。我们还对SC模型下的一些非连续相变，在BC模型下进行了直接计算。我们得到的主要结果如下： (1)平均曲率积分在更宽的取值范围内都具有稳定的形状。 (2)在SC模型中找到了几种新的稳定形状，它们分别具有C，D和C的对称性。 (3)在SC模型中通过跟踪本征值对形状演化进行分析，发现了几种近连续的相变，并由此得到相应分支在BC模型下的稳定相图。 (4)对一些在SC模型下的不连续相变，我们直接在BC模型下进行了计算。我们发现不同分支的稳定区间在BC模型下有重叠。 (5)我们得到了BC模型下Willmore区域外的较完整的相图，并将我们的计算结果显示其中。

关键词：膜泡形状高拓扑亏格曲率模型稳定性相图相变

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

一种基于梯度相关的指静脉认证算法

计算机工程 2013年第1期39卷 225-229页

作者：林春漪李明忠孙骁华南理工大学电子与信息学院广州510640 中山大学中山医学院生物医学工程系广州510080

提出一种基于改进匹配滤波和图像梯度相关的指静脉认证算法。利用基于直方图统计法判别所获取图像是否为指静脉图,采用基于最大曲率模型的匹配滤波获取指静脉梯度图,并与登记的梯度模板做梯度相关运算,以最大互相关作为衡量两指静脉图... 详细信息

提出一种基于改进匹配滤波和图像梯度相关的指静脉认证算法。利用基于直方图统计法判别所获取图像是否为指静脉图,采用基于最大曲率模型的匹配滤波获取指静脉梯度图,并与登记的梯度模板做梯度相关运算,以最大互相关作为衡量两指静脉图像相似程度的度量,经阈值处理判断是否匹配。实验结果表明,该算法的误识率和拒识率分别为0.375%和1.20%,且对噪声不敏感,适合基于DSP的小型指静脉认证产品开发。

关键词：生物认证曲率模型直方图分析梯度相关指静脉认证匹配滤波

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

开口膜泡形状的研究

开口膜泡形状的研究

作者：戴会利陕西师范大学

学位级别：硕士

在外部环境下,双亲分子水溶液中形成的类脂双层膜可以呈现多种闭合形状。最近实验发现加入一些化学物质比如Talin或去垢剂,在脂膜上能产生稳定的孔,而且也已经发现各种各样的物理技术,如:电子技术,渗透震动,光学镊子等也能在脂膜上形成... 详细信息

在外部环境下,双亲分子水溶液中形成的类脂双层膜可以呈现多种闭合形状。最近实验发现加入一些化学物质比如Talin或去垢剂,在脂膜上能产生稳定的孔,而且也已经发现各种各样的物理技术,如:电子技术,渗透震动,光学镊子等也能在脂膜上形成临时的孔,但是其中的原因不清楚。日本的Hotani研究小组最近发现当某种特殊的膜蛋白(如Talin)分子加入磷脂泡所在的溶液,这时候就会有开口出现在膜上,这是对开口膜泡研究的一大贡献。近年来,从理论上对开口膜泡的研究也取得了一些进展,周建军博士论文专门讨论了轴对称情况下的开口膜泡,他考虑的自由能是Helfrich自由能,面张力能和开口处线张力的能量之和,对自由能作轴对称的变分,得到了开口泡的形状方程和边界条件。墨西哥的广义相对论研究小组***等人从力学平衡的角度首先给出了开口膜泡的形状方程及其满足的边界条件方程,涂展春和欧阳将外微分法用于处理曲面上的变分问题,重新给出了***等人的结果。周建军和涂展春利用开口膜泡的形状方程及其满足的边界条件方程,用打靶法作了一些初步的数值计算。***等的工作是在打靶法的基础上对小约化面积差情况下的旋转对称性的形状在SC模型及ADE模型下进行了较详尽的计算。打靶法的优点是计算速度快,其缺陷是无法处理非旋转对称性形状,并且无法对形状的稳定性进行分析。另一方面他们对约化面积差da大于1的形状没有直接计算,而是猜测在ADE模型下此情况下的稳定形状是开口缩到无穷小的球形。在极小模型下,开口膜泡的形状确定是曲面曲率能与边界线张力能相互竞争的结果。通常溶液情况下,膜泡的线张力能很大,因而膜泡倾向于形成闭合的膜泡。把Talin加入溶液会显著地减小线张力系数。在线张力系数趋于零的理想情况下,膜会形成平面圆盘,因为在此情形下,膜曲面弹性能和线张力能都为零。而在一般情况下,膜泡形状在这两个极限形状之间变动。当考虑了双层膜的面积差约束后,膜泡的形状一定是在满足给定约束的情况下,曲面曲率能与边界线张力能之和极小的形状,这时会出现许多新的形状。目前还没有用直接极小化研究开口膜泡的工作,本文将尝试用直接极小化方法对开口膜泡形状进行计算。我们发现膜泡的边界由于可以自由变化,很难得到稳定的形状。为了克服此困难,我们注意到在开口膜泡情况下,由于膜泡两侧是连通的,对闭合膜泡的面积和体积约束只剩下对面积的约束,而由于标度不变性,对面积的约束只改变膜泡的大小,不改变膜泡的形状。另一方面,边界线张力能部分从数学上可以理解成保持边界的长度不变的拉氏项,因而我们可以在另一个系综下进行计算,即固定膜泡的边界,而让膜泡的面积可以自由变化,这两种算法在数学上是等价的。用此方法我们得到了实验上已观察到的形状,并且与以往用打靶法得到的数值计算结果相符。在此基础上我们进一步研究了大约化面积差情况下膜泡的稳定形状,得到了一些旋转对称性及非旋转对称性的形状,我们希望未来的实验能验证这些形状。我们得到的主要结论如下: (1)在约化面积差在0到1变化时,膜泡从平面圆盘形向杯形泡再到开口缩到无穷小的球形演化。这一支解,***等人已用打靶法进行了计算,尽管他们对膜泡的稳定性没有进行研究。我们得到的形状与他们的结果一致,这说明我们采用的计算方法是可行的。并且我们发现这些形状在BC模型下都是稳定的,在SC模型下通常出现非连续相变,因而有一些形状是不稳定的。并且在有些参数区间,同一个自发曲率对应两个解。 (2)在约化面积差大于1时,我们得到了三个球相连的开口膜泡的形状,尽管这些形状在自发曲率模型下是不稳定的,双层模型下这些形状都是稳定的。 (3)在超大约化面积差时,我们得到了四个球上开口有趣的开口膜泡的形状,在双层模型下进行计算,这样的有趣形状是稳定的。本文的第一个研究工作是以以前的理论工作者对开口膜泡的研究得到的形状方程和边界条件为基础,我们固定边长,不固定面积时,利用Surface Evolver软件,一种适合于各种形式能量下的二维形状的模拟研究,来模拟闭合的与开口的膜的形状,对开口膜泡形状进行演化得到一些新的开口膜泡的形状。其次,本文对这些形状的稳定性进行分析,与之前所得到的开口膜泡的形状进行比较,发现Talin分子将影响到开口膜泡边沿处的线张力。

关键词：开口膜泡形状方程曲率模型脂膜

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

SC模型下新的开口膜泡形状的探究

SC模型下新的开口膜泡形状的探究

作者：王颖陕西师范大学

学位级别：硕士

类脂分子是一种双亲分子,它由一个亲水的极性头部和一条或两条疏水的非极性尾部(烃链)组成,类脂分子在水溶液中倾向于形成头部向外、烃链向内的双分子层,类脂双层在适当浓度会形成闭合的泡。实验上观测到形状丰富的闭合膜泡,我们把这种... 详细信息

类脂分子是一种双亲分子,它由一个亲水的极性头部和一条或两条疏水的非极性尾部(烃链)组成,类脂分子在水溶液中倾向于形成头部向外、烃链向内的双分子层,类脂双层在适当浓度会形成闭合的泡。实验上观测到形状丰富的闭合膜泡,我们把这种膜泡看作是在特定条件下的一个平衡态。 Canham首先提出膜的曲率弹性模型,后来Helfrich提出了自发曲率(SC)模型。考虑到膜的双层结构,人们又提出了双层耦合(BC)模型和面积差弹性(ADE)模型。这些模型的要点在于认为膜泡的构型并不是由其表面张力决定,而是由其表面弯曲能决定的。基于三个曲率模型,人们对闭合膜泡的形状已进行了大量的计算。以往人们认为只有闭合的膜泡是稳定的,然而近期的研究发现一些有机化学试剂如Protein Talin(一种蛋白质)能够在类脂膜上打开稳定的孔洞。1998年,日本的***等人首次使用一定浓度的Talin分子将闭合膜泡打开,并且开口的大小随着Talin浓度而变,这一过程在一定条件下还是可逆的。在理论上,墨西哥的***等人首先给出了在一定线张力下,开口膜泡的平衡方程及边界条件。涂展春和欧阳将外微分法用于处理曲面上的变分问题,导出了同样的结果。对开口膜泡,其欧拉-拉格朗日方程与闭合膜泡一样,但在边界上要加上两个独立的边界条件,其数值解法也要作相应的改变。由于膜泡的形状方程为高阶非线性偏微分方程,目前只知道有限的特解。为了与实验结果比较,只能采用数值计算的方法。对膜泡形状的数值计算,分两种情况: (1)对旋转对称性的形状,该方程可化为常微分方程进行数值求解。 (2)对非旋转对称性形状,因没有求解该偏微分方程的一般数值方法,通常采用直接极小化法。目前最常采用的的是在Evolver下编程计算。对开口膜泡,目前还没有直接极小化的结果发表。对旋转对称性膜泡,***等人在SC模型及ADE模型下数值计算了杯形及管型的平衡形状。相比于闭合膜泡的丰富形状,目前对开口膜泡形状的探索还很有限。本文研究SC模型下闭合膜泡和开口膜泡的形状及其演化。旨在提供一种数值解闭合膜泡和开口膜泡的方法,结合Mathematica软件,对轴对称的膜泡形状我们得到的主要结果如下: (1)通过与少数已知的解析结果如球形的对比,我们深入讨论了计算过程的误差问题;(2)通过对计算方法的不断改进,找到了求解闭合膜泡的方法,定义为二维法,得到了丰富的闭合膜泡,长椭,扁椭,三角形,梨形,胃型等;(3)理论推导出n-budding闭合形状对应的约化自发曲率c=2 n:在此基础上得出n-budding开口膜泡可存在于c＜2 n处。理论推导出开口膜泡的三个边界之间的关系,得到只有两个是独立的;(4)利用二维法,计算了开口膜泡形状并对开口膜泡的标度不变性进行验证;(5)建立求解开口膜泡的三维法。对c=1时采用我们的方法对杯形开口膜泡形状及能量进行计算,与***和***的结果一致;(6)运用三维法在c=2.3时,得到了在2-budding开口的新形状,给出了膜泡的形状以及能量与线张力系数的关系;(7)运用三维法在c=3及c=3.5时,得到了3-budding开口形状。

关键词：曲率模型闭合膜泡开口膜泡二维法三维法