三维伊辛模型的蒙特卡罗模拟 吴洋 新疆大学物理科学与技术学院，新疆乌鲁木齐（830046） E-mail: 328627928@https://www.doczj.com/doc/2d16958785.html, 摘要: 本文采用蒙特卡罗方法模拟三维晶格系统伊辛模型。在不同温度下，分别模拟了具有简立方晶格、体心立方晶格及面心立方晶格相互作用的三维伊辛模型。模拟结果表明：在高温下，系统磁化消失。在低温下，系统具有磁性，并存在一个临界状态。同时研究了三种晶格的磁化率、能量及比热随温度的变化趋势。 关键词:三维伊辛模型；蒙特卡罗方法；临界态 中图分类号：0552.6 1．引言 伊辛模型是一个简单但很重要的物理模型[1-5]，伊辛在1925年解出的精确解表明一维伊辛模型中没有相变发生。二维伊辛模型[6-10]的临界问题及精确解在40年代由昂萨格严格求出。人们采用了分子场理论及其改进理论、高温级数展开、低温级数展开、重整化群理论等多种方法计算三维伊辛模型[11-16]的解，但至今没有被学术界公认的三维伊辛模型的精确解。本文通过蒙特卡罗方法模拟得到三维伊辛模型的近似解。 2．模型分析与计算 2.1 模型格点选取 本文研究三维伊辛模型的解，选取三维格点。首先我们选取最简单的简立方格点，因为它具有典型性和代表性，它是直接由二维平面4个最近邻延伸到三维空间6个最近邻。然后，再推广到体心立方晶格和面心立方晶格，只是最近邻点数目增加，处理问题的方法是相同的。 2.2 模型边界条件分析 我们选取周期性边界条件，因为考虑到计算机的运算能力有限，所研究模型的大小也应是有限的。但我们又要模拟无限大的空间系统，只有将边界条件取为周期性，才很好的解决了这个问题。无论是对于简立方格点还是体心立方格点和面心立方晶格，只要是处于边界的格点，可以通过周期边界条件进行延伸，从而保证每个格点周围的最近邻格点数是一致的。使用周期性边界条件，通常还可以减小来自边界的干扰。 2.3 反转概率函数选取 采用蒙特卡罗模拟方法研究三维伊辛模型，反转概率的选取是很关键的一步。假设一个自旋反转使系统的能量降低，由于我们总是想要处于或靠近模型的基态，我们应当以概率为1接受这一变动。因此，在能量变化为负的情形下，我们取跃迁概率为1。但是，这样一来，我们就陷入能量极小之中。为了避免发生这种情况，我们也要接受能量增加的变动。不过我们只允许能量增加的变动很少发生，因此它们的反转概率很低。我们可以将反转概率和[0，1]之间的随机数比较，确定是否反转。 2.4 具体计算步骤 1) 先选定格点规格L*L*L,对温度(即J/KT)赋初值. 任选一个自旋点阵排列为起始状态,
全国网游动漫学院项目（天津地区） 三维模型专业模拟题 一、单选题 1、Revelve命令的正确使用方法是（）。 A：选择曲面执行Revelve命令。B：先点击命令再选择要旋转的曲面。 C：选择曲线点击Revelve命令。D：先点击命令再选择要旋转的曲线。 2、下面哪个不是多边形建模的命令：( ) A、Combine B、Smooth C、Loft 3、当我需要补面时，下面哪种是错的：( ) A、使用Append to Polygon Tool来补 B、使用Extract来补 C、使用Fill Hole来补 4、模型创建的方法有：( ) A、多边形建模 B、曲面建模 C、细分建模 5、打开软选择的方法是：( ) A、按键盘上的b B、按键盘上的S C、使用键盘上的A 6、以下哪个打开大纲视图的方法是对的：( ) A、Window->Outliner B、单击鼠标右键 C、Maya打开大纲视图的默认快捷键是F7 7、图中的工具依次是：( ) A、点吸附、线吸附、网格吸附 B、点吸附、网格吸附、线吸附 C、网格吸附、曲线吸附、点吸附 8、如果要合并两个多边形物体，应执行下列哪个命令？（） A：Combine B：smooth C：reduce 9、在工具架中添加工具或命令，以下哪项说法是错误的？（） A：使用鼠标中键可以直接把Tool Box中的工具拖到工具架中。 B：可以在Shelves窗口Shelf Contents标签下为工具架添加工具或命令。 C：按Ctrl+Shift键执行要添加的命令，命令会被添加到工具架中。 10、下列命令哪个是复制面命令：（） A：Wedge face B：Duolicate face C：Collapse 11、Edit Mesh >Bevel 是什么意思：（） A：合并点B：合并到中心 C ：倒角D：重置轴心点 12、布尔运算中，“相加”这个操作是下列命令中的哪一个？（） A ：union B：difference C：intersection 13、下列命令哪一个是填补洞工具：（） A：Fill hole B：Mirror cut C：Cleanup 14、Mirror复制中如果只复制物体，应选哪个参数( ) A. No Clone B. Instance C. Reference D. Copy 15、显示标签面板的快捷键是（） A. 3 B. 4 C. y D. z 16、在场景中打开和关闭对象的关联显示的命令是( ) A. Views/Show Dependencies B. Views/Show Transform Gizmo C. Views/ Show Background D. Views/Show Key Times 17、在默认的状态下视口的Max/Min Toggle的快捷键是( ) A. M B. N C.1 D. Alt+W 18、下面哪个命令用来输入扩展名是3ds的文件( ) A. File/Open B. File/Merge C. File/Import D. File/Xref Objects 19、下面哪个编辑修改器不可以改变几何对象的光滑组( ) A. Smooth B. Mesh Smooth C. EditMesh D. Bend 20、当不复选Adaptive Path Steps选项时，只在路径的节点创建层，可以产生较为精简的表面.但是有时这
第30卷 第11期航 空 学 报 V ol 30N o 11 2009年 11月ACT A A ERON A U T ICA ET A ST RO N AU T ICA SIN ICA N ov 2009 收稿日期:2008 09 22;修订日期:2008 12 08通讯作者:王慧E mail:wanghn pu@126,com 文章编号:1000 6893(2009)11 2185 08蚀坑几何形貌的三维模拟 王慧,宋笔锋,王乐,吕国志,崔卫民 (西北工业大学航空学院,陕西西安 710072) Three dimensional C omputational S imulation of C orrosion Pit Growth Morphology Wang H ui,Song Bifeng,Wang Le,Lu Guozhi,Cui W eimin (Schoo l o f Aer onaut ics,N or thw estern Po ly technical U niv ersity ,X i an 710072,China) 摘 要:点蚀是导致结构失效的重要机理之一,点蚀形貌中隐含了大量的有用信息。针对点蚀形貌及尺寸的演化情况,采用三维元胞自动机技术对腐蚀环境中的金属腐蚀生长演化过程进行模拟。将腐蚀损伤生长过程模拟成一个离散的动力学系统,在模拟过程中着重考虑了腐蚀过程中发生的质量转移、金属溶解及钝化、I R 降等基本化学物理现象,并定义了相应的局部规则。通过模拟得到了在不同环境下蚀坑的腐蚀损伤形貌。将蚀坑看做半椭球体,可以得到蚀坑的等效深度,定义蚀坑深度比为蚀坑等效深度与蚀坑模拟深度的比值,利用该参数对蚀坑趋近于半椭球体的程度进行分析;对等效为半椭球体的蚀坑,采用蚀坑尺寸比率对等效蚀坑的几何形貌进行研究。结果表明:蚀坑在生长过程中,几何形貌会达到一种相对稳定的状态。初步的研究将有助于进一步理解点蚀生长机理,为疲劳寿命预测及结构完整性分析提供有用信息。关键词:点蚀;元胞自动机;蚀坑形貌;深度比;尺寸比率;模拟中图分类号:V 215 5;V252 文献标识码:A Abstract:P itting co rr osio n is one of the most sig nificant deg radatio n mechanisms t hat affect t he integ rity o f a st ructur e,and a g reat dea l of useful infor mation may be rev ea led by a study on cor ro sion pit g ro wth mor pholo g y.T o o bt ain the co rr osio n pit mor pho log y as well as the aspect char act eristics of an o bject subjected to a co r r osiv e enviro nment,a thr ee dimensional model is dev elo ped t o simulate the ev olution o f pitting cor ro sion dam ag e based on cellula r automato n (CA )techno lo gy.T he cor ro sion damage ev olut ion pr ocess is simulat ed as a discr ete dynamical system,and the fo llow ing element ary physicochemical processes are taken into acco unt in the pro po sed model:mass t ranspo rt,IR dro p,metal disso lutio n and r epassiv asion,which ar e descr ibed by a number of local rules.T he pitting co rr osion mor pholog y at different co rr osive envir onments is obtained by im plementing the simulation pro cedure.T he pit depth ratio,w hich is defined as the ratio of the equiv alent pit depth to the simulated pit depth,is intr oduced to char acter ize the tendency o f a pit to a semi ellipsoid;and the pit aspect ratio is used to study the equiv alent pit mor pho log y character istic for the cor ro sion pit consider ed as the semi ellipso id.T he r esults show that pit g ro wth can achiev e a relat ive st eady state during the pitt ing co rr o sio n pr ocess.T hese preliminar y investigatio n results will motivate further w or k t o understand the pitting co r r osio n mechanism,and pro vide v aluable informat ion fo r fatig ue life pr ediction and structural integ rity analysis.Key words:pit ting cor ro sion;cellular auto maton;pit mo rpholog y;depth ratio ;aspect r atio ;simulat ion 腐蚀严重影响着飞机结构的疲劳寿命。蚀坑的存在能导致承受疲劳载荷的结构快速失效。因 此,在进行腐蚀损伤构件的寿命预测之前,有必要对飞机结构的腐蚀损伤程度进行考虑,提出一种能预测蚀坑生长机理及过程的计算模型,从而能对结构进行腐蚀损伤容限完整性分析[1]。 在所有的腐蚀类型中,点蚀是飞机结构经常遇到的腐蚀破坏形态,是破坏性和隐患最大的腐蚀形式之一。点蚀是一个复杂的过程,包含了许 多复杂的现象,如质量转移、IR 降以及金属溶解和钝化等,使得整个点蚀过程的建模十分复杂。点蚀影响因素也很多,如金属的化学成分、介质的pH 值和温度、介质的成分和浓度以及介质成分的运动速度等。目前已有文献[2 4] 从电化学角度就环境因素和材料因素及两者之间的交互作用对金属腐蚀过程造成的影响展开研究。但由于受到腐蚀环境诱发,金属的力学行为、电化学行为以及材料的抗腐蚀特性等都存在不可避免的变化,点蚀损伤实际上不可能被精确测量[5]。 众多学者都致力于建立一种能反映腐蚀损伤
目录 摘要 (2) 前言 (4) 1.论文的选题背景与研究意义 (5) 1.1选题的背景 (5) 1.2论文的研究意义 (5) 2.当前虚拟现实系统的主要问题与发展方向 (5) 2.1虚拟现实系统中场景建模的问题 (5) 2.2虚拟现实系统中场景绘制的主要问题 (6) 2.3虚拟现实系统今后的发展方向 (7) 3.虚拟校园系统的三维建模 (7) 3.1场景的建模技术 (7) 3.1.1基于图形绘制的建模技术 (7) 3.1.2基于图像的建模绘制技术 (8) 3.1.3基于图形与图像的混合建模技术 (9) 3.2层次细节模型生成和绘制 (9) 3.3系统的建模方法 (10) 4.建模设计与数据表现 (11) 4.1三维建模的原则 (11) 4.2实体建筑的构建 (12) 4.2.1构建实体建筑的基本原理 (12) 4.2.2实体建筑的构建 (12) 5.建模中常见的问题 (16) 5.1过分强调细节 (16) 5.2实体拼接组合的位置关系不正确 (16) 5.3存在冗余多边形 (17) 结束语 (18) 参考文献 (19) 致谢 (20)
摘要 随着计算机技术、通信技术及其他相关技术的飞速发展，虚拟现实的仿真技术也日益成为当前研究的热点。通常传统的校园三维立体图内容单一，缺乏实体感，实用价值受到限制，而虚拟校园是将虚拟现实技术引入到“数字校园”的研究中，为校园的规划和设计提供了一种全新的手段。虚拟校园三维模型不仅能自然、真实、形象地表达现实世界的对象，而且拓展了现实校园的时间和空间维度，从而扩展其功能。 本文在分析了虚拟现实(Virtual Reality)技术的概念、基本特征及其在国内外发展应用情况的基础上，结合校园的具体情况，构建了基于Web的VCS虚拟校园系统采用图形与图像混合建模技术，实现了VCS虚拟校园系统的三维建模，并对虚拟世界中复杂物体建模技术进行了探索，总结出了树木、花草等复杂对象建模的一般方法，分析并解决了几何体的纹理映射问题，极大地减少了场景制作的工作量。 关键词：虚拟校园，三维建模，
《三维建模》模拟卷（A） 一、选择题（30×2=60分） 1.以下关于图形修复，说法错误的是？（） A.在进行图形修复之前最好复制要修复的图形文件，因为有的图形修复命令会用不同的方式改变这个文件。 B.使用图形修复命令修复一图形文件，将得到与原图形文件完全一致的图形。 C.图形修复可以使用RECOVER命令或AUDIT命令 D.在进行图形修复之前最好复制和损坏文件有关的.BAK文件，因为有的图形修复命令会对原来的.BAK文件进行覆盖。 2.如果某一自动保存文件的文件名为drawing4_8_6_0004.sv $，则以下说法错误的是哪个？（） A.当前图形的文件名为drawing4。 B.同一工作任务中打开同一图形实例的次数为4。 C.不同任务中打开同一图形实例的次数为6。 D.0004为随机数。 3. 假定经过修改，“三维制作”板组包括“建模” 、“绘图”、“修改”和“图案填充”4个选项板，“样 例”板组只有“命令工具”一个选项板，且“样例”板组嵌套在“三维制作”板组下。设定“三维 制作”板组为“当前”，则工具选项板窗口中包含的选项板数目为多少？（） A.4 B.5 C.1 D.0 4.如图（a）所示的尺寸标注，点击点1右键快捷菜单选择"翻转箭头"，再次选择点1，右键选择" 翻转箭头"，结果会是图中哪个所示？（） A.（a） B.（b） C.（c） D.以上都不是 5.在模型空间创建直径为20的圆，视口比例为1：2那么，DIMLFAC为2，在图纸空间进行的非关 联标注直径值为? （） A.20 B.10 C.40 D.80 6.已知金属板各凹凸部分各角角度为30°的倍角，线段长度为10的倍数，要快速绘制凹凸部分， 如何绘制？（） A.动态输入（DYN） B.用极坐标 C.用极轴追踪，并在“草图设置”>“捕捉和栅格”>“捕捉类型和样式”中选择“极轴捕捉”，然 后设置“极轴距离”为10 D.极轴追踪和对象追踪 7.在绘制三维多段线时，第一点坐标为110,30，第二点坐标为@130<150<180，则生成的三维多段 线长度为？（） A.130.00 B.150.00 C.180.00 D.329.28 8.如图所示的弧长，对其进行拉伸STRETCH操作，则弧长标注？（） A.不变 B.随拉伸变动，文本数字不变 C.随拉伸变动，文本数字跟随变化 D.无法确定 9.如图所示的图形，要对其进行图案填充，间隙填充的设置为？（）
《三维建模》模拟卷 （A ） 考试时间 （ 90 ） 分钟 使用专业 考试类型 题 序 一 二 三 四 五 ……. 总分 得 分 一、选择题（30×2=60 分） 1. 以下关于图形修复，说法错误的是？（ ） A. 在进行图形修复之前最好复制要修复的图形文件，因为有的图形修复命令会用不同的方式改变这 个文件。 B. 使用图形修复命令修复一图形文件，将得到与原图形文件完全一致的图形。 C.图形修复可以使用 RECOVER 命令或 AUDIT 命令 D.在进行图形修复之前最好复制和损坏文件有关的.BAK 文件，因为有的图形修复命令会对原来的.BAK 文件进行覆盖。 2. 如果某一自动保存文件的文件名为 drawing4_8_6_0004.sv $， 则以下说法错误的是哪个？ （ ） A. 当前图形的文件名为 drawing4。 B. 同一工作任务中打开同一图形实例的次数为 4。 C.不同任务中打开同一图形实例的次数为 6。 D.0004 为随机数。 3. 假定经过修改，“三维制作”板组包括“建模”、“绘图”、“修改”和“图案填充”4 个选项板，“样例”板组只有“命令工具”一个选项板，且“样例”板组嵌套在“三维制作”板组下。设定“三维制作”板组为“当前”，则工具选项板窗口中包含的选项板数目为多少？（ ） A.4B.5C.1D.0 4. 如图（a ）所示的尺寸标注，点击点 1 右键快捷菜单选择"翻转箭头"，再次选择点 1，右键选择" 翻转箭头"，结果会是图中哪个所示？（ ） A.（a ）B.（b ）C.（c ）D.以上都不是 5. 在模型空间创建直径为 20 的圆，视口比例为 1：2 那么，DIMLFAC 为 2，在图纸空间进行的非关联标注直径值为? （ ） A.20 B.10 C.40 D.80 6. 已知金属板各凹凸部分各角角度为 30°的倍角，线段长度为 10 的倍数，要快速绘制凹凸部分， 如何绘制？（ ） A. 动态输入（DYN ） B.用极坐标 C.用极轴追踪，并在“草图设置”>“捕捉和栅格”>“捕捉类型和样式”中选择“极轴捕捉”，然后设置“极轴距离”为 10 D.极轴追踪和对象追踪 7. 在绘制三维多段线时，第一点坐标为 110,30，第二点坐标为@130<150<180，则生成的三维多段线长度为？（ ） A.130.00 B.150.00 C.180.00 D.329.28 8. 如图所示的弧长，对其进行拉伸 STRETCH 操作，则弧长标注？（ ） A. 不变 B. 随拉伸变动，文本数字不变 C. 随拉伸变动，文本数字跟随变化 D.无法确定 9. 如图所示的图形，要对其进行图案填充，间隙填充的设置为？（ ）
Matlab下三维DLA模型模拟2007-01-11 19:18 分类：science 字号：大中小 function dla3dv5(Nsum,Wstep) %定义dla函数，Nsum为所生成絮体包含的颗粒数，Wstep为计算过程中所采取的步长%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%% %%本程序内变量的定义%% %%radius为颗粒半径，release为起始释放半径%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%% radius=0.5; %%颗粒半径 release=2; %%起始释放半径 L=200; Xhalf=floor(L/2); Yhalf=Xhalf; Zhalf=Xhalf; n=1; %粒子计数 N(1)=1; N(Xhalf)=0; p(1,:)=[Xhalf Yhalf Zhalf]; szpoints=zeros(L,L,L); %%网格点阵 szpoints(Xhalf,Yhalf,Zhalf)=1; %%种子位置标志 %%释放初始粒子 theta=2*pi*rand; gama=pi*rand;
M=p(1,:)+Wstep*[cos(theta) sin(theta) cos(gama)]; while n
山西省基础研究计划 项目申报书 项目类别: □自然科学基金□青年科技研究基金项目名称: 三维数字化综采仿真平台 项目申报单位：（盖章） 项目组织单位：（盖章） 申请人： 填报日期： 山西省科学技术厅制
基本信息 项目基本信息项目名称 研究属性 A基础研究 B使用基础研究 指南领域 所属国家或省级重点学科名称 所属国家或省级重点实验室名称 报审学科 学科1 代码1 学科2 代码2 起止年限年月- 年月申请经费 申请者信息姓名性别民族出生年月年月学历学位身份证号码 毕业校名专业 毕业年份学术职务行政职务 通讯地址曾在何国留学或进修 技术职称现主要研究领域 联系电话手机E-mail 申请者所在博士点或硕士点名称 申报单位信息名称单位属性 通讯地址邮编法人代表电话法人代码 联系人电话传真E-mail 开户银行帐号 合作单位1．2．
摘要项目研究内容和意义简介（限400字内） 是针对现代化煤矿开采建立起来的数字化仿真平台，适用于综采的生产作业仿真。为煤矿管理人员提供了可靠的决策支持。实现了矿区布局展示、矿区内部地质构造展示、模拟矿井开采、开采过程实时仿真、机械设备作业实时仿真、安全预警、危险源分析等功能。 在山西整合煤矿大规模开工建设的推动下，煤炭行业固定资产投资增速将从2010年低点20%回升至2011年25%以上，拉动煤机设备行业超预期增长。 机械化率提升空间很大。2015年我国煤炭行业机械化率的目标为75%，相比2010年将提升20%，且不排除机械化率超预期的可能。十二五期间，煤炭机械化开采量CAGR达到12.8%，远超原煤产量CAGR的5.8%，对煤机设备需求形成重要支撑。 而在整个综合采煤过程中每个设备无法实时和准确的表达采煤现实场景，在以往的设计过程中，绝大部分煤机设备都采用二维平面设计，这样容易使产品结构等信息表达有误，不能及时反映采煤面实际采煤状态，同时，由于没有相关联的产品三维装配模型可供分析，给干涉分析及空间设计带来困难。而后续所有的分析，动态仿真等方面都是以三维实体模型为基础，另外还实现了动态交互的设计的设计功能，实现煤机设备的三维可视化和虚拟现实进而提高对采煤设备和实际工况分析，具有很大的实用性于必要性。 关键词（用分号分开，最多4个）山西整合煤矿虚拟现实三维可视化
FLUENT软件模拟管壳式换热器壳程三维流场 我要打印 IE收藏放入公文包我要留言查看留言 摘要:基于各向异性多孔介质与分布阻力模型、修正k-ε模型和壁面函数法,对普通管壳式换热器壳程流体的流动与传热,利用FLUENT软件进行了三维数值模拟。计算了不同流体初速下,管壳式换热器壳程的速度场、温度场和压力场,计算结果与实际情况相符,得到了有参考价值的结论。 关键词:管壳式换热器数值模拟FLUENT多孔介质分布阻力模型 数值模拟是换热器研究的一种重要手段。应用计算流体力学模拟管壳式换热器无相变壳程流场,由Patankar与Spalding在1974年最早提出[1]。但由于受到当时计算机与计算流体力学的条件限制,研究进展缓慢。20世纪80年代,由于核电厂换热设备的大型化、高参数化发展,促进了换热器数值模拟研究的开展[2,3]。关于国内外的换热器数值模拟研究,采用二维研究的较多,而在三维研究方面,又通常采用自己编程的方法[4,5]。利用FLU ENT软件,模拟管壳式换热器壳程三维流场,本文进行了有益的探索。 FLUENT是世界领先、应用广泛的CFD软件,用于计算流体流动和传热问题。FLU-EN T软件是基于CFD软件群的思想,从用户需求的角度出发,针对各种复杂流动的物理现象,采用不同的离散格式和数值方法,使得特定领域内的计算速度、稳定性和精度等达到最佳组合,从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。 1模拟模型 1.1计算模型 管壳式换热器壳程流场数值计算,采用了多孔介质与分布阻力模型。由于换热器壳程结构
复杂以及流动形态多样化,使得影响流体流动和传热的因素多,相对于管程而言,壳程流体的数值模拟复杂,特别是具有复杂折流板结构的情况,更为如此。对于普通折流板换热器,壳程流体时而垂直于管束,时而平行于管束,还有一部分流体从折流板与管子之间的间隙中泄漏,同时管内流体与管外流体的热交换耦合在一起,因此进行管壳式换热器壳程流场的数值模拟,需要采用多孔介质与分布阻力模型来简化计算。分布阻力是考虑换热管固体表面对流体流动所造成的动量损失。 根据多孔介质模型与分布阻力模型,可建立三维圆柱坐标系中流场与温度场的控制方程[6]。此外,还可建立控制方程组的边界条件:(1)换热器入口流体的焓值(温度);(2)壳程流体进口截面的速度分布;(3)壳体的热边界条件(一般处理为绝热);(4)换热器出口,一般可取局部单向化条件。 1.2几何模型 几何模型采用普通管壳式换热器,单管程、单壳程和弓形折流板,其结构简图如图1所示,换热器的几何参数列表1。 1.3GAMBIT网格模型 (1)确定求解器 选择用于进行CFD计算的求解器,为Fluent/Fluent5。 (2)创建换热器模型及划分网格利用GAMBIT创建管壳式换热器的网格模型[7],即根据表1的几何参数绘制出换热器几何体,并在GAMBIT中创建三维物理模型,划分网格的间距为1mm。 (3)定义边界类型 在此模型中的边界类型有四种:进口(inlet)、出口(outlet)、管壁(gwall)以及壳壁(qw all)。
蛋白质3D建模-酶与底物分子模拟对接-autodock
摘要 多环芳烃（polycylic aromatic hydrocarbons，PAHs）是一类典型的芳香烃类有机污染物，其种类繁多，常见的共有16种。近年来多环芳烃的污染已经引起人们的高度重视，随着对PAHs 微生物降解研究的深入，已经发现大量在耗氧条件下对四环以下PAHs有降解能力的细菌，但微生物对五环及五环以上PAHs的降解能力较低，为了提高菌群的PAHs底物范围，对其降解途径中的关键酶进行分子改造具有非常重要的意义。萘双加氧酶（Naphthalene dioxygenase，NDO）是多环芳烃降解途径中的关键酶，。本论文通过计算机模拟的方式研究不同来源的萘双加氧酶与多环芳烃的相互作用规律，考察影响其活性中心口袋大小的关键氨基酸，为使用定点突变等基因工程技术提高萘双加氧酶的降解效率提供参考。本实验从数据库下载了9种来源不同的萘双加氧酶的α亚基氨基酸序列，采用3种方式进行同源建模，经过3种方法对模型进行评价，选取质量最好的一组模型与16个PAHs分子进行对接。通过比较这些不同菌种来源的NDO与PAHs的对接结果，寻找影响其相互作用的关键氨基酸。实验结论如下：通过同源模建及模型评价，发现工具Phyre2获得的模型质量相对较好；使用Autodock Tools（ADT）将模型与PAHs进行对接后获得了不同来源NDO与PAHs相互作用的特征曲线，PAHs 环数的多少会显著影响NDO与PAHs的结合能力；通过对对接结果的统计，发现来自Rhodococcus sp.的萘双加氧酶（Q9X3R9）和PAHs的结合能最低，结合能力最强。通过统计9种不同来源的NDO活性中心18个氨基酸的突变情况和偏移量发现，相对于实验室的JM-2序列，比较保守的氨基酸包括N205、F206、D209、H212、H217、G255、V264、D368、G208。而这些不同来源的BDO活性中心氨基酸组成差异主要发生于V213、L257、H301、N303、T316、L364、A412七个位置，其变异性较强，结构位置不稳定，对七个氨基酸进行改造，增大NDO的活性口袋，能增强酶对高环PAHs的结合能力，为NDO的分子改造提供参考。。
三维模型 1、了解三种三维模型：格网DEM、TIN和等值线； 2、能够通过三维数据构建DEM或TIN模型，生成DEM和TIN数据集； 3、能通过DEM和TIN模型生成等值线； 4、能够进行三维模型的直观显示； 5、能生成正射三维影像图； 6、能够进行三维分析，包括邻接性分析、关键点（边）分析、连通性分析、可视性（域）分析、填（挖）方计算等分析、多种路径分析等。 三维空间数据不仅指起伏的地形数据，还包括离散点在某一平面的任何属性数据，如某城市的降雨量，某小区域土壤的酸碱度等。图1所示为鄂伦春旗部分地区土地利用三维图。 图1 鄂伦春旗部分地区土地利用类型的三维显示图 地形数据是最为常见的三维空间数据，这是由于地形因素影响人类生产、生活各个方面，它直接或者间接地影响着人类自然资源管理（土地、矿产、海洋等）、环境、规划、房产、交通、军事、综合管线管理等多个领域。如何将地形状况模型化并可视化地显示，在此基础上进行各领域的分析和决策，这是GIS研究的重要内容之一。 11.1三维建模 三维建模是指用一定的模型来模拟、表达地学三维现象。三维空间数据模型主要有三种：数字高程模型（DEM）和数字地面模型（DTM）和等值线。 11.1.1 不规则三角网(TIN) 不规则三角网（Triangulated Irregular Network，简称TIN），采用不规则三角形拟合地表，TIN模型利用采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这些离散点连接成相互连续的三角面。任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，其高程值可以通过线性插值的方法得到。 在TIN模型中，三角面的形状和大小取决于不规则分布的样点，或节点的位置和密度。地形起伏变化越复杂，采样点的密度越大。TIN中三角面较密集的地方，表示坡度较陡；反之，坡度较缓。