从生物体中抽象出的多级结构及其生长运动学

来源 :清华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangchao2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物体的共同特征之一是具有多级结构,协调生长是能够保证生物体正常活动的因素之一,协调生长的阶段之一是比例生长阶段。令人感兴趣的是,生物多级结构在比例生长阶段到底是怎样生长的。为探求这个问题,本文采用生物多级结构的生长与分形几何学以及力学中的运动学相结合的思路,统一地研究了从生物体中抽象出的多级结构及其生长运动学。本文立足于比例生长和运动学的观点,定义了比例运动概念,提炼了比例运动模式,证实了比例运动模式的普适性,给出了比例运动变换群的定义。以比例运动模式和比例运动变换群为基础,证实了多级结构中存在两个互相独立的自相似比,揭示了多级结构自相似的充分必要条件,得到了规则分形集均存在两个相等的自相似比的结论。本文探索了比例运动变换群下N分型线段的生长运动学(包括拓扑演化和坐标演化)。在拓扑演化部分,本文着眼于N分型线段的虚空部分在生长过程中的运动变化规律,利用“间隙”的概念,首次得到了多级结构能够自由生长到无穷级的条件,揭示了拓扑不变量N对其拓扑演化的影响。在坐标演化部分,本文关注N分型线段实体部分的演化规律,首次推导出N分型线段坐标的代数表达式,揭示了线段编码与坐标之间的关系。本文沿用N分型线段生长运动学的研究思路,探索了N分型正N边形的生长运动学。借助比例运动变换矢量,重构了比例运动变换群;继而得到了比例运动变换群下,N分型正N边形的拓扑演化规律与坐标演化规律。本文从分形几何学的角度,为多级结构中的尺度效应提供了一种解释。通过展示具有守恒演化模式的多级结构代表性案例,证实此类多级结构上的宏观密度的不确定性。借助守恒模式,从几何的角度解释了纳米颗粒材料的反常密度现象,提出并从逻辑上证实,多级结构中的尺度效应,实质上是一种几何效应,表现为空间度量与空间形式的错配。本文分别介绍了分形结构对膜/基结构内屈曲褶皱的有序调控,以及对金属介质表面在电磁耦合能量传输过程中产生的涡流损耗的降低功效,证实这种分形化思想能够为高精度柔性微纳米元器件的制造以及金属介质的电磁耦合能量传输效率的提高提供原理性的解决方案。
其他文献
针对军用棒状硝基胍现有喷雾结晶制造工艺存在的平均粒度粗、粒度分布较宽、晶型规整性不好的状况,以及针状晶型不适合在发射药中应用的技术问题,对硝基胍结晶特性、晶型转变
商业车险费率改革后,费率调整因子大幅度地削减,给予了财险公司更多自主定价权。根据发达国家费率改革的经验,活到最后的是大型保险公司,为此保险公司特别是中小型保险公司,
<正>实施乡村振兴战略,管全面、管全局、管根本。从管长远来看,乡村振兴要经过三部曲:到2020年,乡村振兴要取得重要进展,制度框架和政策体系基本形成;到2035年,乡村振兴要取
胡莉汉族,四川省广安市人大学文化序共党员,副研究馆员,国家一级企业人力资源管理师,中华医院管理学会会员,广安市文体系列中级专业技术职务评审委员会委员,现任广安市人民医院人
"互联网+"时代下家装行业的传统业态发生着颠覆性的改变,探究互联网家装企业价值链重构对商业模式创新的作用机理是亟待解决的现实问题。本文基于价值链重构的视角,通过探索
非共价相互作用因为在分子识别、药物设计、晶体工程和材料等领域的广泛应用,一直以来都是科学研究的热点问题。最近新型的分子间相互作用―σ-hole作用和π-hole作用受到了
压致变色(Piezofluorochromic)材料是一种对压力刺激响应的新型发光材料,在外界压力的作用下材料荧光发射的颜色或者强度会发生变化。而且有些压致变色材料还具有聚集诱导发光(Ag
对一个国家来说,人口多了不行:人口增长超过国民收入增长,人均收入下降,人们的生活水平难以提高。但人口少了也不行:一是劳动力供给不足,人工成本会提高;二是年轻人太少,经济缺乏活力
报纸
通过对946名居民的调查,研究社会公众对技术伦理风险情感态度的状况及影响因素。数据分析结论表明,公众对技术伦理风险总体态度较积极,在对技术伦理风险的控制方面公众持有较
目的探讨早期评估与分级管理康复模式对重型颅脑损伤患者的干预效果。方法回顾性分析我院在2016年8月~2018年4月期间收治的128例重型颅脑损伤患者,随机分为两组,给予对照组患