多自由度膜泡形狀及相變的研究
發(fā)布時間:2021-03-29 21:35
粘附開口膜泡的研究在生物學(xué)及其醫(yī)學(xué)方面具有重要的意義,以往人們對粘附閉合膜泡做了深入的研究,而Dong Ni等人研究了粘附開口膜泡的形狀方程,并且找到了外凸的杯形解。梁月鳳首次在雙層耦合(BC)模型下對粘附開口膜泡的解及其相變進行了初步的研究。迄今對粘附開口膜泡的解集、解的性質(zhì)和相變還沒有系統(tǒng)的研究。因為面積差彈性(ADE)模型是目前普遍被接受為更接近真實膜泡的模型,因而在ADE模型下研究膜泡的相變行為無疑具有更加重要的意義。粘附開口膜泡相比自由開口膜泡多了一個粘附半徑Rcon自由度,也就是粘附開口膜泡的Rcon和開口半徑Ropen可以同時變化,屬于多自由度問題,解的情況較復(fù)雜。ADE模型比BC模型多了一個參量即非局域面積差彈性模量kel(BC模型只是對應(yīng)kel趨于無窮大時的極限情況),因而計算量大大增加。約化面積差A(yù)a<1時為外凸的杯形膜泡,解相對清晰,而Aa>1時解相對較復(fù)雜,因此本文僅研究△a>1時解的情況。本文利用弛豫法先在BC模型下通過研究自由開口膜泡區(qū)分清楚各分支解的性質(zhì),研究表明開口膜泡存在四個分支解,用字母A、B、C、D表示。A分支解代表內(nèi)凹杯形以及連...
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-]三種熱致液晶:(a)絲狀液晶;(b)螺狀液晶;(c)層狀液晶.??.-
最終使其成為滿足各個聯(lián)立的差分方程和邊界條件的準(zhǔn)確解。例如有5個聯(lián)立??的微分方程,15000個格點,則必須給定5x15000個與解近似的變量的值,然??后對其進行微調(diào)得到準(zhǔn)確解。弛豫法示意圖如圖3-1。下面我們詳細(xì)介紹弛豫過??程。??第-次達(dá)代??所要求的>i??邊界值>??圖3-1弛豫法的示意圖??Figure?3-1?Schematic?diagram?of?relaxation?method.??弛豫法將(3.1a)轉(zhuǎn)化為與第l第A-l兩個網(wǎng)格點對應(yīng)的函數(shù)值相關(guān)的差分??方程??0=4?三乃.——?(A?—?)盡去(\?+?心】),I?(八?+?乃-1)?(3.5)??上式僅說明有限差分方程代替微分方程的思想,但形式卻并不唯一。若微分方??程個數(shù)為見則需要W個差分方程和Y個邊界條件,初始邊界點需要滿足%個??邊界條件,末邊界點需要滿足個邊界條件;若積分區(qū)間有M個網(wǎng)格??點,貝丨」(3.5)式中々=1,2,3,…,M,并且在A:?=?2,3,...,M這些內(nèi)點將對應(yīng)(M-l)xTV??個方程,實際上有待求解的方程個數(shù)為MxTV,另外W個方程即邊界處需要滿??14??
第4章系綜II下自由膜泡的研究??解來說,一個值對應(yīng)唯一的一個形狀,新的解通常是從某一分支上以分岔的??形式出現(xiàn)[35'39]。圖4-1示意給出了長橢球形(或啞鈴形)的分岔情況,在Cpear處(對??應(yīng)—?=?1.1273)長橢球形解發(fā)生了分岔,出現(xiàn)了一個新的分支解一一梨形解,??并且梨形解與長橢球形解在Cpear處相切,即當(dāng)Aa>1.1273時梨形解開始出現(xiàn),??同時長橢球形解開始失穩(wěn),因此這個相變是連續(xù)的。這種情況可以理解為兩個??分支解,在Cpear左側(cè)這兩個分支解重合,對每一個分支解而言,—個M值仍然??對應(yīng)唯一的一個形狀。??1.405????Gb?/?Lpr??me?/??14?/?.,??1.395?pro?/?'??L2?/?pear-shaped??/?*?vesicles??139?'?乂,??\z^Pear??1.385??????????????????1.126?1.127?1.128?1.129?1.13??Aa??圖4-1?BC模型下閉合膜泡的一種典型的分岔行為。在A^<1.1273時,只存在長橢球解??(prolate?vesicles)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單開口膜泡形狀轉(zhuǎn)變的研究[J]. 梁月鳳,張劭光. 物理學(xué)報. 2017(15)
[2]用弛豫法探尋新的雙開口膜泡[J]. 孔祥波,張劭光. 物理學(xué)報. 2016(06)
[3]曲率模量不同的兩組分膜泡形狀方程的數(shù)值解[J]. 周五斌,張劭光. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(05)
[4]高斯曲率彈性模量對啞鈴形開口膜泡形狀的影響[J]. 黃聰,張劭光. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
[5]Theoretical study of n-budding opening-up vesicle based on the spontaneous curvature model[J]. KANG WenBin , ZHANG ShaoGuang, WANG Ying, MU YaRong & HUANG Cong College of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2011(12)
[6]軟物質(zhì)物理——物理學(xué)的新學(xué)科[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2009(07)
[7]液晶的研究進展[J]. 沈曼,郭麗麗,劉建軍. 河北師范大學(xué)學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]粘附開口膜泡形狀的理論研究[D]. 梁月鳳.陜西師范大學(xué) 2017
本文編號:3108233
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-]三種熱致液晶:(a)絲狀液晶;(b)螺狀液晶;(c)層狀液晶.??.-
最終使其成為滿足各個聯(lián)立的差分方程和邊界條件的準(zhǔn)確解。例如有5個聯(lián)立??的微分方程,15000個格點,則必須給定5x15000個與解近似的變量的值,然??后對其進行微調(diào)得到準(zhǔn)確解。弛豫法示意圖如圖3-1。下面我們詳細(xì)介紹弛豫過??程。??第-次達(dá)代??所要求的>i??邊界值>??圖3-1弛豫法的示意圖??Figure?3-1?Schematic?diagram?of?relaxation?method.??弛豫法將(3.1a)轉(zhuǎn)化為與第l第A-l兩個網(wǎng)格點對應(yīng)的函數(shù)值相關(guān)的差分??方程??0=4?三乃.——?(A?—?)盡去(\?+?心】),I?(八?+?乃-1)?(3.5)??上式僅說明有限差分方程代替微分方程的思想,但形式卻并不唯一。若微分方??程個數(shù)為見則需要W個差分方程和Y個邊界條件,初始邊界點需要滿足%個??邊界條件,末邊界點需要滿足個邊界條件;若積分區(qū)間有M個網(wǎng)格??點,貝丨」(3.5)式中々=1,2,3,…,M,并且在A:?=?2,3,...,M這些內(nèi)點將對應(yīng)(M-l)xTV??個方程,實際上有待求解的方程個數(shù)為MxTV,另外W個方程即邊界處需要滿??14??
第4章系綜II下自由膜泡的研究??解來說,一個值對應(yīng)唯一的一個形狀,新的解通常是從某一分支上以分岔的??形式出現(xiàn)[35'39]。圖4-1示意給出了長橢球形(或啞鈴形)的分岔情況,在Cpear處(對??應(yīng)—?=?1.1273)長橢球形解發(fā)生了分岔,出現(xiàn)了一個新的分支解一一梨形解,??并且梨形解與長橢球形解在Cpear處相切,即當(dāng)Aa>1.1273時梨形解開始出現(xiàn),??同時長橢球形解開始失穩(wěn),因此這個相變是連續(xù)的。這種情況可以理解為兩個??分支解,在Cpear左側(cè)這兩個分支解重合,對每一個分支解而言,—個M值仍然??對應(yīng)唯一的一個形狀。??1.405????Gb?/?Lpr??me?/??14?/?.,??1.395?pro?/?'??L2?/?pear-shaped??/?*?vesicles??139?'?乂,??\z^Pear??1.385??????????????????1.126?1.127?1.128?1.129?1.13??Aa??圖4-1?BC模型下閉合膜泡的一種典型的分岔行為。在A^<1.1273時,只存在長橢球解??(prolate?vesicles)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單開口膜泡形狀轉(zhuǎn)變的研究[J]. 梁月鳳,張劭光. 物理學(xué)報. 2017(15)
[2]用弛豫法探尋新的雙開口膜泡[J]. 孔祥波,張劭光. 物理學(xué)報. 2016(06)
[3]曲率模量不同的兩組分膜泡形狀方程的數(shù)值解[J]. 周五斌,張劭光. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(05)
[4]高斯曲率彈性模量對啞鈴形開口膜泡形狀的影響[J]. 黃聰,張劭光. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)
[5]Theoretical study of n-budding opening-up vesicle based on the spontaneous curvature model[J]. KANG WenBin , ZHANG ShaoGuang, WANG Ying, MU YaRong & HUANG Cong College of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2011(12)
[6]軟物質(zhì)物理——物理學(xué)的新學(xué)科[J]. 陸坤權(quán),劉寄星. 物理. 2009(07)
[7]液晶的研究進展[J]. 沈曼,郭麗麗,劉建軍. 河北師范大學(xué)學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]粘附開口膜泡形狀的理論研究[D]. 梁月鳳.陜西師范大學(xué) 2017
本文編號:3108233
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