化学力学耦合论文_杨健鹏,王惠明

导读:本文包含了化学力学耦合论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:力学,化学,各向异性,细胞,井壁,抗压强度,斜角。

化学力学耦合论文文献综述

杨健鹏,王惠明[1](2019)在《功能梯度球形水凝胶的化学力学耦合分析》一文中研究指出作为一种新型智能材料,水凝胶具有特殊的化学力学耦合性能.采用功能梯度形式可使得水凝胶具有更好的适应性和可调控性.本研究中假设交联密度沿径向按幂函数规律变化,并基于水凝胶的大变形多场耦合一般理论,采用Flory-Huggins自由能函数,建立了功能梯度球形水凝胶在球对称情形的控制方程,并开展了功能梯度球形水凝胶在给定内压和化学势情行的非均匀大变形溶胀行为的理论研究.计算结果表明,不同梯度指数的球形水凝胶的内压–内孔半径曲线和内压–内表面径向伸长率曲线均呈现出一段稳定区间和另一段不稳定区间,说明内压超出某临界值会发生失稳并导致水凝胶的最终破坏.内压的临界值随梯度指数的增大而增大.研究表明,功能梯度球形水凝胶的材料参数(梯度指数、亲疏水特性、交联密度和溶剂分子的体积)和环境化学势对水凝胶溶胀行为具有重要的影响.在给定内表面压力的情况下,功能梯度球形水凝胶内表面的径向位移随梯度指数的改变接近为线性变化,而随其他参数的影响都呈现出明显的非线性.本研究有助于实现水凝胶智能结构和器件在复杂条件下的精准调控.(本文来源于《力学学报》期刊2019年04期)

孙志刚[2](2019)在《各向异性地层井壁应力的孔隙弹性力学—化学耦合模型》一文中研究指出针对各向异性地层任意倾斜角的井筒,建立井壁应力的孔隙弹性力学—化学耦合数学模型,并推导得到井壁应力分布的解析解.研究发现,该解可退化为文献已报道的横观各向同性情形的解析解,这在一定程度上验证了模型和解析解的正确性.基于该解析解开展算例研究.结果表明,井斜角、各向异性力学参数以及溶质扩散都会引起井壁应力的明显变化,进而对井壁稳定性造成较大影响.提出的模型具有通用性,能反映地层实际情况,可用于井壁稳定性分析,从而高效指导钻井设计和压裂设计.(本文来源于《上海工程技术大学学报》期刊2019年01期)

龙勉[3](2018)在《多尺度力学-化学-生物学耦合:免疫应答与器官发育》一文中研究指出生命体具有多样性的组成、结构与功能,大到生态、种群,小到细胞、分子,均与其所处的力学与物理环境息息相关。从微观到宏观,不同尺度的生物学对象呈现出独特的力学-化学、力学-生物学耦合效应,并与生物化学因素一道,共同调控生命体的结构与功能。本文以免疫应答与器官发育为典型实例,简要介绍从不同尺度研究相关力学-化学-生物学耦合规律问题的生物力学实验技术和理论方法,重点讨论肝血窦的生理力学环境与肝脏疾病进程的关联、循环白细胞与不同肝系细胞相互作用的动力学过程,通过理论模拟与实验验证相结合的方法,量化白细胞(本文来源于《第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编》期刊2018-08-17)

周吕文,冯世亮[4](2018)在《受限空间内肿瘤细胞迁移的力学-化学耦合模型》一文中研究指出目的肿瘤细胞阿米巴式迁移是癌转移的重要方式。已有生物力学实验表明该过程受细胞力学及力敏感化学信号通路共同调控。为揭示力学-化学如何耦合并调控细胞迁移动力学,需借助模型化研究。方法 针对受限空间内,由细胞骨架变形开启力敏感信号通路,进而促进细胞迁移这一科学问题,结合数学建模、浸入边界-格子玻尔兹曼(IB-LBM)数值方法,构建肿瘤细胞迁移动力学模型。在此基础上模拟并分析受限空间内肿瘤细胞阿米巴式迁移力-化耦合。结果 数值模拟揭示了肿瘤细胞在不同受限程度下,受到细胞骨架及核骨架力学、信号通路化学的调(本文来源于《第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编》期刊2018-08-17)

冯世亮,周吕文[5](2018)在《受基底硬度调控的群体细胞迁移力学-化学耦合模型》一文中研究指出目的群体细胞迁移在伤口愈合、胚胎发育、癌转移等生理、病理进程中发挥着核心作用,已开展的生物力学实验涉及分子-细胞-组织多个层次;为揭示各层次间的联系,需借助模型化研究。方法 基于Rho GTPase调控细胞骨架重组、integrin介导细胞-基底黏附、cadherin介导细胞-细胞黏附及叁者相互调控,构建反应-扩散方程组,并与描述细胞力学行为的平衡微分方程耦合,构建群体细胞迁移的整体数学模型;以格子玻尔兹曼法(lattice Boltzmann method,LBM)与粒子法(particle method,PM)为基础,构建LBPM-D1Q3数值模拟平台。结果 数值模拟揭(本文来源于《第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编》期刊2018-08-17)

李屹[6](2017)在《组蛋白去乙酰化酶1抑制对化学缺氧致H9c2心肌细胞水肿的保护作用及分子生物学—力学耦合机制的研究》一文中研究指出心肌水肿是在心肌缺血早期及其它多种病理条件下均可被检测到的一种频发事件。心肌细胞的体积调节受到多种因素的制约,包括渗透压、通道蛋白、细胞体积敏感度以及细胞间水分布等。尽管已有大量研究成果表明,心肌水肿的发生、发展过程中涉及众多基因的表达水平的改变,但是,心肌水肿发生、发展的明确的分子生物学机制尚未被完全阐明。借助组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDACs)与组蛋白乙酰化转移酶(histone acetyltransferase,HATs)对染色体的调节功能,表观遗传化修饰可对组蛋白及非组蛋白施加影响从而改变基因的表达。有研究表明,HDAC4抑制可以增强心肌细胞对缺氧/复氧的耐受程度,具体体现在,HDAC4抑制可上调缺氧/复氧对心肌细胞的增殖抑制并发挥抗凋亡的作用。但是,在缺氧环境中,HDAC1是否具有调节心肌细胞体积的能力,尚未有相关报道。心肌细胞水肿的发生包括细胞基因表达谱的改变与细胞力学特性变化两个过程,关于心肌水肿发生、发展过程中,心肌细胞力学特点的变化及细胞膨大过程中具体的力学机制的研究成果也尚无相关报道。因此,从表观遗传学角度、组蛋白乙酰化修饰水平深入研究心肌细胞水肿发生发展过程中相关的分子生物学机制,将有助于我们深化对心肌水肿的认知,因而对改善缺血性心脏疾病的预后具有积极的意义。对于肌细胞水肿发生发展过程细胞力学性质改变的表征及分子生物学-力学耦合机制的研究将为我们全面理解心肌水肿的发生、发展提供新的视野及研究策略。本论文通过体外实验的方法,构建了氯化钴(Cobalt chloride,CoCl_2)化学缺氧水肿心肌细胞模型;通过采用经典的分子生物学实验方法筛选并验证了HDAC1在心肌细胞水肿发生早期阶段的作用并对其相关分子生物学机制进行了初步的探索;通过采用基于原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)的单细胞力学特性表征技术及理论物理学理论、方法,对化学缺氧水肿心肌细胞中组蛋白乙酰化修饰作用相关功能基因的分子生物学作用机制与细胞力学特性的变化、机制进行了有机的耦合,旨在从分子生物学、生物力学两个层面,全面探索心肌水肿发生的机制。并获得如下成果:(1)CoCl_2化学缺氧诱导H9c2心肌细胞发生损伤、凋亡、氧化应激失衡、细胞骨架重排以及H3、H4组蛋白乙酰化水平下调;基于免疫印迹的实验结果,化学缺氧H9c2心肌细胞内HDAC4、HAT1的表达水平并无显着的变化;CoCl_2化学缺氧5h诱导H9c2心肌细胞内HDAC1的表达水平发生上调,由此我们推测,HDAC1在CoCl_2化学缺氧诱导的心肌细胞水肿发生的早期阶段具有重要意义。(2)H9c2心肌细胞经HDAC1特异性RNA干扰以及高选择性蛋白抑制剂处理后,CoCl_2化学缺氧5h诱导的H9c2心肌细胞损伤作用、凋亡、氧化应激失衡、细胞骨架重排以及H3、H4组蛋白乙酰化水平下调的趋势减缓;免疫印迹实验结果显示,CoCl_2化学缺氧诱导H9c2心肌细胞内Akt、pAkt、P38、pP38以及Bcl-2蛋白分子的表达水平发生下调,上调了P53、Bax、Caspase3与AQP1蛋白分子的表达水平;HDAC1抑制后,化学缺氧环境中H9c2心肌细胞AQP1蛋白分子的表达水平下调,Akt、pAkt、P38、pP38蛋白分子的表达水平上调,AQP1蛋白表达水平下调。上述实验结果揭示了HDAC1抑制具有保护H9c2心肌细胞免于CoCl_2诱导的损伤的作用,其机制可能是HDAC1抑制通过逆转缺氧环境中H9c2心肌细胞内PI3K/Akt信号转导通路以及p38 MAPK信号转导通路相关分子的异常表达,从而部分抑制化学缺氧环境诱导的大鼠H9c2心肌细胞的增殖抑制及凋亡等不良细胞表型出现。(3)基于AFM单细胞力学特性表征、细胞体积、细胞表面颗粒度的结果,化学缺氧5h下调了心肌细胞杨氏模量,上调了心肌细胞体积、表面颗粒度,HDAC1抑制可显着减弱上述改变的程度;数据拟合及理想物理模型显示,化学诱导的水肿心肌细胞体积与细胞刚度呈反比、与细胞表面颗粒度呈正比,我们认为,细胞刚度在由化学缺氧导致的H9c2心肌细胞水肿发生、发展过程中扮演着重要的角色。HDAC1抑制对于化学缺氧导致的H9c2心肌细胞的保护作用是通过增加细胞刚度实现的,其分子生物学机制是HDAC1抑制可调控水肿H9c2心肌细胞结构及运动性基因的表达水平,从而逆转缺氧导致的心肌细胞内细胞骨架重排及表达水平下降。上述研究结果表明,组蛋白乙酰化修饰在心肌水肿发生过程中扮演着重要的角色,该种表观遗传修饰作用可能通过多条信号转导通路发挥作用,影响水肿心肌细胞表型的改变。不仅如此,分子生物学-力学的耦合机制在心肌水肿的病理进程中同样具有一定的意义。这为心肌水肿的实验室研究及临床诊治提供了崭新的视角与依据。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-11-01)

曹文科[7](2017)在《力学—化学—热耦合作用对各向异性页岩井壁稳定性影响规律研究》一文中研究指出页岩油气作为非常规油气资源的一种,近些年在国内外获得了极大的重视,然而发生在钻井过程中的井壁失稳问题给工程进度和钻井成本带来了巨大挑战,因此有必要对页岩地层的井壁失稳问题进行深入的研究,从实验研究和理论分析两方面探究井壁失稳的机理与规律。对重庆地区渝东南龙马溪组井底的页岩岩芯进行了室内实验,包括组构分析、物性测试和岩石力学实验。岩石薄片分析与电镜扫描实验表明页岩具有较明显的层理结构,可将页岩视为横观各向同性介质;页岩脆性矿物含量高,具有低孔低渗特征,水化膨胀实验表明其水化能力较弱;对层理性页岩钻取不同角度的岩芯进行岩石力学试验,获得了沿层理方向和垂直层理方向的弹性参数和强度。考虑钻井液与页岩地层间的力学与化学作用,建立了各向异性页岩的力化耦合模型并对控制方程进行有限元离散,通过设计的力化耦合实验装置对模型进行验证,利用有限元方法对实验结果曲线进行拟合和相关参数的反演计算,获得了沿层理方向和垂直层理方向的页岩渗透率与溶质扩散系数。考虑热因素对井壁稳定的影响,将钻井液与页岩间的力化耦合模型扩展为力学-化学-热耦合模型,将离散后的耦合控制方程写成有限单元子程序,根据广义平面应变原理,结合坐标变换方法运用一层单元建立叁维有限元模型来分析页岩井眼的井周孔隙压力和有效应力分布,运算结果与解析解完全吻合,该方法可大大减少相对于常规叁维模型的计算量。依次分析了化学与热边界条件、热参数、化学参数、弹性与物性参数的各向异性对井周孔隙压力和有效应力的影响,表明通过降低钻井液温度和提高钻井液离子浓度能够有效抑制井筒流体向地层内部的运移,流体运动方程中的热扩散耦合系数、化学因素中的反射系数、弹性模量与渗透率的各向异性能够较为显着的影响孔隙压力与有效应力,泊松比各向异性则无明显的影响。针对各向异性页岩强度随层理倾角连续变化的特点,指出弱面模型并不能够很好的描述页岩强度的各向异性规律,本文建立了粘聚力、内摩擦角在叁维空间中随层理角度变化的椭球面分布模型,使改进后的Mohr-Coulomb强度准则能够作为各向异性页岩剪切破坏的判据。研究表明井周破坏包括剪切、径向拉伸和周向拉伸叁种形式,其中剪切与径向拉伸破坏导致井壁的坍塌,周向拉伸导致井壁的破裂。分析了钻井液密度、温度和浓度对井周破坏区的影响,较低的钻井液密度和浓度、较高的钻井液温度会加剧剪切和径向拉伸破坏,较高的钻井液密度和较低的温度能够促使井壁发生周向拉伸破坏。通过对现场一口高温井的井壁稳定分析,运用多孔介质耦合理论验证了钻井液的循环冷却作用对井壁诱导缝的形成具有重要作用。本文建立的适用于各向异性页岩的力学-化学-热耦合模型和Mohr-Coulomb叁维强度准则有助于指导钻井作业施工和改善页岩的井壁失稳问题。(本文来源于《中国石油大学(北京)》期刊2017-07-01)

赵蓉[8](2017)在《膨胀土吸附煤矸石中重金属及岩土—化学—力学耦合效应》一文中研究指出煤矸石是一种固体废弃物,含有微量重金属元素。随着我国提出节能减排,资源再利用等政策,煤矸石被大量应用作为路基的填充材料,对周围沿线土壤和水源造成污染,使环境造成二次污染,所以对煤矸石中微量重金属元素必须加强研究和防治。膨胀土是工程废弃物,但具有吸附性。利用这一特性,可以减少煤矸石对周围环境的污染。选取内蒙古东胜和乌海两个矿区的煤矸石分别掺入不同比例的膨胀土,掺土比例分别为0%、10%、20%、30%、40%。将试样分别用不同酸碱度溶液进行静态淋溶和动态淋溶试验。检测淋溶液的pH值、分光光度值、锌、镍、镉、铬、铅五种微量重金属浓度;经不同酸碱度溶液动态淋溶后的混合料进行无侧限抗压强度试验。并将pH值和微量重金属元素浓度分别与无侧限抗压强度值进行相互耦合;累积微量重金属浓度总量与掺土量进行耦合。试验结果表明:经过淋溶作用后,掺入不同比例膨胀土对两矿区煤矸石的pH值、分光光度值、析出微量重金属浓度值影响均不同。掺膨胀土混合料强度大于未掺土试样;经酸碱性溶液淋溶后的试样抗压强度相对较高。淋溶后的pH值和微量重金属浓度与无侧限抗压强度满足一定相关性;同时微量重金属淋溶累积浓度总量与掺土量成抛物线关系。掺土量为20%时,抗压强度最高,累积重金属浓度最小。(本文来源于《内蒙古农业大学》期刊2017-06-01)

魏巍,杨庆生[9](2016)在《连续胶体材料化学-力学耦合有限元理论及其在ABAQUS中UEL程序实现》一文中研究指出基于哈密顿原理,得到水凝胶的化学-力学耦合控制方程的等效积分形式和有限元形式。在整体坐标系下推导出用形函数表示的化学-力学耦合应变矩阵和单元刚度矩阵,并且得到在局部坐标系下的离散化形式。结合ABAQUS软件,编制了用户单元子程序UEL,通过数值算例验证了所开发单元的正确性,为在ABAQUS软件中实现各种耦合问题的有限元UEL编程提供了参考依据。(本文来源于《计算力学学报》期刊2016年05期)

黎明,欧阳钟灿,舒咬根[10](2016)在《驱动马达力学化学耦合机制研究进展》一文中研究指出驱动蛋白是细胞内重要的输运机器,属于平动分子马达.它有两个主要特征,其一是持续性,马达的两个头部在交替步行时至少有一头保持与微管吸附,因此它能沿微管长距离步进而不脱轨;另一个特征是马达的力学过程和化学过程是紧耦合的,即马达每前进一步消耗一个叁磷酸腺苷.上述两个特征要求两个头部的核苷化学态及其与微管的相互作用需通过某个机构来协调统一,其中的核心问题是力学化学耦合机制,这也是所有化学驱动的分子马达的关键问题.得益于单分子实验技术和分子动力学模拟技术的发展,驱动马达力学化学耦合机制的研究在最近十年取得了重大突破.本文重点从运动学、动力学、协同机制和发力机制等方面介绍驱动马达基础研究的进展及面临的问题.(本文来源于《物理学报》期刊2016年18期)

化学力学耦合论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对各向异性地层任意倾斜角的井筒,建立井壁应力的孔隙弹性力学—化学耦合数学模型,并推导得到井壁应力分布的解析解.研究发现,该解可退化为文献已报道的横观各向同性情形的解析解,这在一定程度上验证了模型和解析解的正确性.基于该解析解开展算例研究.结果表明,井斜角、各向异性力学参数以及溶质扩散都会引起井壁应力的明显变化,进而对井壁稳定性造成较大影响.提出的模型具有通用性,能反映地层实际情况,可用于井壁稳定性分析,从而高效指导钻井设计和压裂设计.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

化学力学耦合论文参考文献

[1].杨健鹏,王惠明.功能梯度球形水凝胶的化学力学耦合分析[J].力学学报.2019

[2].孙志刚.各向异性地层井壁应力的孔隙弹性力学—化学耦合模型[J].上海工程技术大学学报.2019

[3].龙勉.多尺度力学-化学-生物学耦合:免疫应答与器官发育[C].第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编.2018

[4].周吕文,冯世亮.受限空间内肿瘤细胞迁移的力学-化学耦合模型[C].第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编.2018

[5].冯世亮,周吕文.受基底硬度调控的群体细胞迁移力学-化学耦合模型[C].第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编.2018

[6].李屹.组蛋白去乙酰化酶1抑制对化学缺氧致H9c2心肌细胞水肿的保护作用及分子生物学—力学耦合机制的研究[D].兰州大学.2017

[7].曹文科.力学—化学—热耦合作用对各向异性页岩井壁稳定性影响规律研究[D].中国石油大学(北京).2017

[8].赵蓉.膨胀土吸附煤矸石中重金属及岩土—化学—力学耦合效应[D].内蒙古农业大学.2017

[9].魏巍,杨庆生.连续胶体材料化学-力学耦合有限元理论及其在ABAQUS中UEL程序实现[J].计算力学学报.2016

[10].黎明,欧阳钟灿,舒咬根.驱动马达力学化学耦合机制研究进展[J].物理学报.2016

论文知识图

泥页岩化学/力学耦合钻井液安全密度窗...井壁化学/力学耦合钻井液安全密度窗口...聚合物胶体结构意图5 固结分析的有限元网格7 第 100 天总塑性体积应变等值线7 第 100 天总塑性体积应变等值线

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化学力学耦合论文_杨健鹏,王惠明
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