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机器学习辅助高通量筛选金属有机骨架用于富碳天然气中分离CO_(2) 被引量:2
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作者 周印洁 吉思蓓 +2 位作者 何松阳 吉旭 贺革 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1093-1101,共9页
在碳达峰和碳中和目标的推动下,开发绿色化学技术,如利用海上风电电解水生产的绿色氢气和从富碳天然气中分离出来的CO_(2)合成绿甲醇具有重要的社会经济意义。但如何高效分离海洋富碳天然气中的二氧化碳成为其中的关键技术难点,常规的... 在碳达峰和碳中和目标的推动下,开发绿色化学技术,如利用海上风电电解水生产的绿色氢气和从富碳天然气中分离出来的CO_(2)合成绿甲醇具有重要的社会经济意义。但如何高效分离海洋富碳天然气中的二氧化碳成为其中的关键技术难点,常规的高通量筛选方法用于金属有机骨架(MOFs)分离实际天然气组分CO_(2)面临着模型复杂性高、求解时间长的问题。提出了一种机器学习辅助的高通量筛选策略,其在训练集和测试集上的R^(2)值分别超过了0.98和0.92,可用于快速从富碳天然气六元混合物(N_(2)、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(3)H_(8)、H_(2)S)中分离出CO_(2)。 展开更多
关键词 金属有机骨架 高通量筛选 CO_(2)分离 机器学习 分子模拟 富碳天然气
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数据驱动辅助高通量筛选阴离子柱撑金属有机框架储氢 被引量:1
2
作者 高正 汪辉 屈治国 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4259-4272,共14页
氢存储是掣肘氢能产业发展的核心问题,提高储氢密度是关键技术难点。金属有机框架表现出优异的储氢密度,成为最具潜力的储氢材料之一,然而传统的分子模拟技术和常规的高通量筛选方法研究金属有机框架储氢,面临计算耗时长且计算资源消耗... 氢存储是掣肘氢能产业发展的核心问题,提高储氢密度是关键技术难点。金属有机框架表现出优异的储氢密度,成为最具潜力的储氢材料之一,然而传统的分子模拟技术和常规的高通量筛选方法研究金属有机框架储氢,面临计算耗时长且计算资源消耗大的问题。本文构建了一种数据驱动辅助高通量筛选策略,用于快速预测阴离子柱撑金属有机框架储氢性能,其在训练集和测试集上的R2值均超过了0.99,且耗时仅为63 s。筛选出20个金属有机框架,在77 K、5 MPa下的质量储氢密度均超过了美国能源部设定的储氢目标5.5%(质量)。潜在可能合成的ALFFIVE_2_Fe结构在77 K、5 MPa下,质量储氢密度达到9.75%(质量),可交付质量储氢密度达到了3.05%(质量)。通过特征值贡献度发现孔体积对储氢容量影响最大,依次是质量表面积、密度以及孔隙率。研究结果可为阴离子柱撑金属有机框架在储氢应用方面提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 金属有机框架 高通量筛选 机器学习 储氢 分子模拟
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噻吩催化裂化脱硫机理的量子化学分析 被引量:11
3
作者 郑柯文 高金森 徐春明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期87-90,共4页
采用半经验AM1计算方法 ,利用静态理论对噻吩在分子筛催化剂上的催化裂化脱硫机理进行了量子化学计算研究 ,通过对噻吩分子和可能产生的中间正碳离子的量子化学计算 ,得到各中间反应所需的能量 ,从而判断噻吩催化裂化脱硫反应的趋势 ,... 采用半经验AM1计算方法 ,利用静态理论对噻吩在分子筛催化剂上的催化裂化脱硫机理进行了量子化学计算研究 ,通过对噻吩分子和可能产生的中间正碳离子的量子化学计算 ,得到各中间反应所需的能量 ,从而判断噻吩催化裂化脱硫反应的趋势 ,证实了氢转移反应在催化裂化脱硫中所起的作用 .当噻吩处在催化裂化条件下 ,正碳离子反应活跃 ,易与烷烃裂化生成的α烯烃加成 ,进一步与烷烃发生氢转移饱和后裂化脱硫 .由于氢转移反应为放热反应 ,因而降低反应温度有利于噻吩催化裂化脱硫 . 展开更多
关键词 噻吩 量子化学 催化裂化脱硫 AM1 正碳离子 氢转移
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蛋白质分子与固体表面相互作用的分子模拟 被引量:6
4
作者 邵庆 陆小华 +1 位作者 吕玲红 江绍毅 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2005-2011,共7页
蛋白质分子和固体表面的相互作用在与生物有关的材料以及工程领域有着重要的影响.两者相互作用的复杂性使得单纯依靠实验无法得到完整的信息.利用分子模拟,从分子尺度上对蛋白质和固体表面的相互作用进行研究,有助于更清楚地了解决定蛋... 蛋白质分子和固体表面的相互作用在与生物有关的材料以及工程领域有着重要的影响.两者相互作用的复杂性使得单纯依靠实验无法得到完整的信息.利用分子模拟,从分子尺度上对蛋白质和固体表面的相互作用进行研究,有助于更清楚地了解决定蛋白质在固体表面行为的原因.本文综述了蛋白质与固体表面相互作用的分子模拟研究,主要介绍有关蛋白质模型的选择、表面对蛋白质吸附能力的机理以及蛋白质在吸附表面的取向和构型变化的研究现状和成果. 展开更多
关键词 蛋白质 分子模拟 抗污染 取向 界面 表面
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分子模拟在聚合物膜研究中的应用 被引量:15
5
作者 王俊 朱宇 陆小华 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2003年第10期59-62,共4页
简要回顾了近15年来分子模拟在各种聚合物膜研究中的应用,分析了它为宏观实验现象提供的新解释以及给聚合物膜的改性和设计研究工作带来的新思路,同时也对当前计算条件下模拟中存在的问题进行了探讨。
关键词 聚合物膜 分子模拟 分子动力学
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噻吩及其衍生物裂化脱硫反应比较 被引量:6
6
作者 郑柯文 高金森 徐春明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期198-201,共4页
采用半经验的AM1量子化学计算方法和静态理论 ,分别考察了噻吩、 3 甲基噻吩和 2 ,5 二甲基噻吩分子结构特性的不同 ,从偶极矩、各自垂直于芳香环平面的二维电势能分布曲线和整个分子周围三维电势能分布情况等方面分析了它们在分子筛... 采用半经验的AM1量子化学计算方法和静态理论 ,分别考察了噻吩、 3 甲基噻吩和 2 ,5 二甲基噻吩分子结构特性的不同 ,从偶极矩、各自垂直于芳香环平面的二维电势能分布曲线和整个分子周围三维电势能分布情况等方面分析了它们在分子筛催化剂表面吸附速度的快慢和生成正碳离子稳定性的高低 ,进一步比较了噻吩及其衍生物所生成的正碳离子进一步反应的能量变化 ,从而可判断噻吩及其衍生物裂化脱硫速度的快慢 ,噻吩及其衍生物裂化脱硫的速度由大到小分别为 :2 ,5 二甲基噻吩、 3 甲基噻吩、噻吩。这与在实验室固定床微反装置上以噻吩、 3 甲基噻吩和 2 ,5 二甲基噻吩为模型化合物进行实验所得到的结果是一致的。 展开更多
关键词 噻吩 噻吩衍生物 半经验AM1方法 裂化脱硫 正碳离子 反应速度
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分子模拟方法在渗透汽化膜研究中的应用进展 被引量:5
7
作者 由涛 陈龙祥 +1 位作者 张庆文 洪厚胜 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1302-1306,1312,共6页
综述了分子模拟在渗透汽化无机膜、聚合物膜及有机-无机复合膜研究中的应用。分析了对宏观实验现象提供的微观解释。探讨了模拟研究中存在的问题,并对分子模拟在渗透汽化膜研究中的前景进行了展望。
关键词 分子模拟 渗透汽化 膜材料
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CaZr_(1-x)In_xO_(3-α)(x=0,0.05,0.10,0.15)质子导体的电学性能 被引量:4
8
作者 厉英 逯圣路 王常珍 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期427-432,共6页
采用固相反应法在1400℃合成了CaZr1-xInxO3-α(x=0,0.05,0.10,0.15)陶瓷粉体,在空气中1550℃,10 h对材料进行二次烧结.XRD物相分析结果确定合成后的样品中有CaZrO3和微量CaIn2O4存在.实验在600~850℃含水氩气中测量了样品的交流阻抗谱... 采用固相反应法在1400℃合成了CaZr1-xInxO3-α(x=0,0.05,0.10,0.15)陶瓷粉体,在空气中1550℃,10 h对材料进行二次烧结.XRD物相分析结果确定合成后的样品中有CaZrO3和微量CaIn2O4存在.实验在600~850℃含水氩气中测量了样品的交流阻抗谱,计算出其电导率随温度变化的规律和电导激活能.在800℃时,CaZr1-xInxO3-α的电导率分别为4.64×10-7 S/cm(x=0)、3.06×10-4 S/cm(x=0.05)、3.89×10-4 S/cm(x=0.10)、3.93×10-4 S/cm(x=0.15).研究结果表明:对CaZrO3掺In能显著提高材料的电导率,降低电导激活能,掺杂量x>0.1时,电导率增加变缓,并且电导率随温度的升高而增大.研究得到CaZr1-xInxO3-α的电导率与掺杂量的关系式. 展开更多
关键词 质子导体 阻抗谱 电导率 掺杂
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pH值对阳极电沉积Mn-Mo氧化物结构与性能的影响 被引量:2
9
作者 史艳华 赵杉林 +2 位作者 梁平 王玲 关学雷 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期7-12,共6页
通过热力学计算修正的MnSO_4-SO_4^(2-)-H_2O镀液体系平衡电势E0-pH图,明确了363K和Mn^(2+)浓度0.2mol·dm-3时MnO_2物相结构材料阳极电沉积有效pH值范围,通过对氧化物结构表征及电化学性能测试获得了pH值的影响规律。结果表明:pH值... 通过热力学计算修正的MnSO_4-SO_4^(2-)-H_2O镀液体系平衡电势E0-pH图,明确了363K和Mn^(2+)浓度0.2mol·dm-3时MnO_2物相结构材料阳极电沉积有效pH值范围,通过对氧化物结构表征及电化学性能测试获得了pH值的影响规律。结果表明:pH值在0.33~3.4时,随着pH值增大,有利于MnO_2物相结构Mn-Mo氧化物的有效析出,但pH值增大虽可提高阳极电沉积效率,却造成镀层质量变差,电催化性能明显劣化,镀液pH=0.5时获得的Mn-Mo氧化物具有优异的镀层质量和高的电催化性能。原因分析表明,该现象主要与氧化物制备过程中析氧反应的竞争密切相关:pH值较小时,竞争析氧反应造成固液界面搅动,抑制氧化物枝晶生长,同时使扩散层减薄,促进氧化物在电极微观表面各处更多形核,细化晶粒,从而提高氧化物的电催化性能。 展开更多
关键词 Mn-Mo氧化物 阳极电沉积 PH值 析氧反应 电催化性能
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托卡马克等离子体内部输运垒触发机制的数值模拟和并行效率 被引量:4
10
作者 龙永兴 牟宗泽 +1 位作者 董家齐 张锦华 《计算物理》 CSCD 北大核心 2007年第2期141-145,共5页
对托卡马克等离子体内部输运垒触发机制的动力学特征进行了数值模拟,通过区域分解法实现了数值模拟程序并行化,并行效率随计算机规模的增加而提高,结果与理论分析相吻合.并行模拟程序也适合MHD非线性撕裂模的数值求解.
关键词 触发机制 数值模拟 并行计算
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胺类化合物的离子性指数、极化效应指数与其^(13)C NMR谱化学位移关系 被引量:3
11
作者 李美萍 张生万 史光伟 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1197-1202,共6页
通过对39种脂肪胺化合物中142个碳原子的13C NMR谱与其部分结构参数关系的研究,发现各个碳原子的13C NMR谱化学位移与离子性指数(INI)、极化效应指数(PEI)、立体效应(α,β,γ)的关系可表示为:δc=175.22+1.70(∑PEI)-16.07(INI)-5.47α... 通过对39种脂肪胺化合物中142个碳原子的13C NMR谱与其部分结构参数关系的研究,发现各个碳原子的13C NMR谱化学位移与离子性指数(INI)、极化效应指数(PEI)、立体效应(α,β,γ)的关系可表示为:δc=175.22+1.70(∑PEI)-16.07(INI)-5.47α+4.00β-3.62γ。此式不仅在一定程度上阐明了脂肪胺化合物13C NMR谱化学位移与其分子结构信息之间的关系,同时也提供了一种计算脂肪胺化合物13C NMR谱化学位移的新方法。 展开更多
关键词 脂肪胺化合物 ^13CNMR谱化学位移 离子性指数 极化效应指数 立体效应
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食用植物油中脂肪酸QSRR的研究 被引量:1
12
作者 李焕 李美萍 +2 位作者 马燕红 胡永钢 张生万 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第20期228-231,共4页
将食用植物油中的脂肪酸转化为相应的脂肪酸甲酯,并采用立体结构参数Steric and Electronic Descriptors(SEDs)表征其分子结构,然后运用多元线性回归(MLR)方法,建立了预测食用植物油中脂肪酸(甲酯)的定量结构-色谱保留相关(QSRR)模型,... 将食用植物油中的脂肪酸转化为相应的脂肪酸甲酯,并采用立体结构参数Steric and Electronic Descriptors(SEDs)表征其分子结构,然后运用多元线性回归(MLR)方法,建立了预测食用植物油中脂肪酸(甲酯)的定量结构-色谱保留相关(QSRR)模型,同时采用内部及外部双重验证的方法对所建模型的稳定性能和预测能力进行了分析和验证。建模计算值、留一法(LOO)交互检验(CV)预测值和外部样本预测值的相关系数R、R LOO、Q2ext分别为0.9990、0.9970、0.9860。结果表明,SEDs参数能较好地表征食用植物油中的脂肪酸甲酯分子的结构信息,所建立的QSRR模型具有良好的稳定性和预测能力,为间接分析鉴定食用植物油中脂肪酸提供了一种方便有效的新途径。 展开更多
关键词 食用植物油 脂肪酸 气相色谱保留时间 定量结构-色谱保留相关(QSRR) SEDs参数
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有机污染物色度降解动力学常数的神经网络研究 被引量:3
13
作者 堵锡华 吴琼 +2 位作者 李靖 陈艳 田林 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 CAS 2022年第4期30-35,共6页
高级氧化技术是一种处理难降解有机污染物废水最具应用前景的方法,为了建立利用高级氧化技术降解有机污染物降解速率的预测模型,分析了20种有机污染物的分子结构与色度降解动力学常数之间的关系,计算了这20种有机污染物分子的分子形状指... 高级氧化技术是一种处理难降解有机污染物废水最具应用前景的方法,为了建立利用高级氧化技术降解有机污染物降解速率的预测模型,分析了20种有机污染物的分子结构与色度降解动力学常数之间的关系,计算了这20种有机污染物分子的分子形状指数Km及电性拓扑状态指数Em,筛选了分子形状指数的K1和K4、电性拓扑状态指数的E13共3种结构参数,将这3种结构参数作为人工神经网络的输入层节点,色度降解动力学常数作为输出层节点,采用3∶2∶1的神经网络结构,获得了预测色度降解动力学常数的神经网络模型,所得模型相关系数R总为0.997 6,色度降解动力学常数的预测值与实验值吻合度较好.利用该模型预测了茜素S、溴酚蓝、百里酚蓝、中性红和α-萘酚酞5种化合物的色度降解动力学常数,结果令人满意.这表明分子的环性和—OH、—O—等基团片段是影响有机污染物色度降解动力学常数大小的主要因素. 展开更多
关键词 有机污染物 动力学常数 结构参数 人工神经网络 定量构效关系
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NaCl溶液中纤连蛋白在TiO_2表面吸附的动力学模拟 被引量:2
14
作者 陈明君 吴春亚 李凯 《分子科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期394-400,共7页
对NaCl水溶液环境中,纤连蛋白(FNIII10)分子在金红石型TiO2(110)表面的吸附行为进行了分子动力学模拟.根据模拟溶液各成分与TiO2表面原子之间的径向分布函数、离子在水溶液中的扩散系数及FNIII10和离子的吸附构象等相关参数发现,分布于T... 对NaCl水溶液环境中,纤连蛋白(FNIII10)分子在金红石型TiO2(110)表面的吸附行为进行了分子动力学模拟.根据模拟溶液各成分与TiO2表面原子之间的径向分布函数、离子在水溶液中的扩散系数及FNIII10和离子的吸附构象等相关参数发现,分布于TiO2表面的稳定双层水分子是固液界面的主要特征,FNIII10分子通过天冬氨酸残基侧链末端的羧基基团(COO-)同表面Ti原子之间的强相互作用,结合赖氨酸残基侧链及位于FNIII10始端的精氨酸残基N端的氨基基团(NH3+)与表面桥氧原子之间的氢键作用,牢固地吸附在TiO2表面.溶液中吸附在TiO2表面的Na+可与羧基氧原子配合形成稳定的吸附构型,而分布在第二水层外侧的Cl-对纤连蛋白分子在TiO2(110)表面的吸附点位基本无影响. 展开更多
关键词 纤连蛋白 固液界面 吸附构象 分子动力学模拟
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有机蒸气/氮气混合物透过炭膜的非平衡分子动力学模拟 被引量:1
15
作者 钟璟 邵伟 +2 位作者 夏庆 宋晓丽 陈燕 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期24-28,32,共6页
基于考虑渗透过程中外加力场影响的非平衡分子动力学方法,建立了计算有机蒸气/氮气混合物透过多孔C膜的渗透系数和分离因子的方案;并对甲烷/氮气(CH4/N2)和丙酮/氮气(CH3COCH3/N2)两种混合物透过炭膜的渗透过程进行计算。主要讨论了计... 基于考虑渗透过程中外加力场影响的非平衡分子动力学方法,建立了计算有机蒸气/氮气混合物透过多孔C膜的渗透系数和分离因子的方案;并对甲烷/氮气(CH4/N2)和丙酮/氮气(CH3COCH3/N2)两种混合物透过炭膜的渗透过程进行计算。主要讨论了计算模型的建立和计算方法的选择。计算出的渗透系数和分离因子与文献中的计算结果或实验结果具有可比性,CH4/N2混合物透过0.75nm炭膜的分离机理为偏离Knudsen扩散、伴有表面扩散产生,分离因子为1.836;丙酮/N2混合物透过4.42nm炭膜的分离机理为毛细管冷凝,分离因子为44.46。炭膜可有效地用于回收丙酮。 展开更多
关键词 炭膜 有机蒸气 分子动力学 分离因子 渗透系数 丙酮
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喹唑啉衍生物抗癌活性的比较分子力场研究 被引量:1
16
作者 冯长君 蔡可迎 +1 位作者 杨伟华 沐来龙 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期62-65,共4页
运用比较分子力场分析(CoMFA)方法,建立了16种标题化合物对鼠白血病抗癌活性的三维构效模型(3D-QSAR)。在CoMFA研究中,考察了网格结构、步长及探针原子等因素对统计结果的影响。该模型显示立体场、静电场对生物活性贡献依次为61.5%、38.... 运用比较分子力场分析(CoMFA)方法,建立了16种标题化合物对鼠白血病抗癌活性的三维构效模型(3D-QSAR)。在CoMFA研究中,考察了网格结构、步长及探针原子等因素对统计结果的影响。该模型显示立体场、静电场对生物活性贡献依次为61.5%、38.5%,其中立体场是造成这些化合物抗肿瘤活性差异的主要因素。此3D-QSAR模型的交叉验证系数(q2)为0.320,非交互验证系数(R2)为0.992。所建的3D-QSAR模型及其三维等值线图可用于指导新型抗肿瘤喹唑啉衍生物的设计与结构优化。 展开更多
关键词 喹唑啉类衍生物 抗癌活性 比较分子力场分析 三维定量结构-活性相关性
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不同类型的革兰氏阴性菌分泌系统蛋白分类研究 被引量:1
17
作者 余乐正 陈曼 +2 位作者 赵柳青 罗杰斯 柳凤娟 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期969-973,共5页
革兰氏阴性菌细胞中至少存在八种分泌系统,而每种分泌系统分别由一系列具有特定结构与功能的蛋白质组成。因此,对不同类型的细菌分泌系统蛋白进行深入研究,不仅有助于理解对应的蛋白质分泌机制,对于疾病的诊断与治疗及新药研发也具有重... 革兰氏阴性菌细胞中至少存在八种分泌系统,而每种分泌系统分别由一系列具有特定结构与功能的蛋白质组成。因此,对不同类型的细菌分泌系统蛋白进行深入研究,不仅有助于理解对应的蛋白质分泌机制,对于疾病的诊断与治疗及新药研发也具有重要意义。以氨基酸组成和位置特异性得分矩阵为替代模型,本文构建了一个基于支持向量机构的多元分类器以快速区分不同类型的革兰氏阴性菌分泌系统蛋白。实验结果表明,本方法对I、II及V型分泌系统蛋白具有较好的预测性能。 展开更多
关键词 革兰氏阴性菌 分泌系统蛋白 支持向量机 位置特异性得分矩阵
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白芨多糖Mark-Houwink方程的建立 被引量:4
18
作者 张燕 米银花 +3 位作者 殷殷 李楠 刘江云 蔡培烈 《苏州大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第4期80-83,共4页
自制了系列分子量规格的白芨多糖对照品(BT01~05),采用凝胶渗透色谱示差/多角激光光散射(GPC-RI/MALLS)技术测得其分子量,粘度法测得以水为溶剂、25℃条件下的特性粘数,建立白芨多糖的Mark-Houwink方程为[η]=7×10-4M1.10.
关键词 白芨 多糖 特性粘数 Mark-Houwink方程
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一类奇异复本征方程组的数值计算 被引量:1
19
作者 龙永兴 牟宗泽 +1 位作者 王爱科 董家齐 《计算物理》 CSCD 北大核心 2006年第4期436-440,共5页
利用基本解矩阵法数值求解一类带有奇异点的复本征方程组,并对奇异点的消除和复本征值的确定及数值不稳定性等问题进行了讨论,编制了求解程序代码,并应用于离子温度梯度(ITG模或iη模)驱动不稳定性研究的数值模拟.实例计算表明,数值结... 利用基本解矩阵法数值求解一类带有奇异点的复本征方程组,并对奇异点的消除和复本征值的确定及数值不稳定性等问题进行了讨论,编制了求解程序代码,并应用于离子温度梯度(ITG模或iη模)驱动不稳定性研究的数值模拟.实例计算表明,数值结果与理论分析完全吻合. 展开更多
关键词 奇异点 基本解矩阵法 复本征值 数值模拟
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