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开口膜泡的管形拓扑外形研究

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毕业论文范文题目:开口膜泡的管形拓扑外形研究,论文范文关键词:开口膜泡的管形拓扑外形研究
开口膜泡的管形拓扑外形研究毕业论文范文介绍开始:
【论文摘要】:目前物理学与生物学的结合已成为物理学发展的一个重要分支,生物学研究构造与功能,物理学研究构造与性质。细胞是生命状况构造跟生福气动的基本单元,细胞膜是细胞生福气动的必须组分。正确意识生物膜的构形与功能,不仅对揭示生福气动的神秘有重要意思,而且对解决医学、农业以及产业上的一些实际问题也有重要的领导作用。因为电子显微镜技巧在生物学中的利用,人们得以察看到细胞膜的微观构造,提出细胞膜由磷脂双亲分子及其内外名义附着的蛋白质组成这一构造模型。跟着液晶的发明人们又意识到生物膜双分子层在生理温度时处于层状溶致液晶相。而且跟着环境的改变,双亲分子在水溶液中所构成的闭合磷脂膜泡,(本文此处忽略..)其外形存在高度可变性。对膜泡外形的研究在从前的20年里获得了较大的进展。最初人们不找到成功的实际处理方法,只能采取数值打算方法研究膜泡的外形,Ou-Yang的膜泡普适外形方程式的呈现,为解析研究这一问题打开了簇新的一页。本文重要研究的是磷脂双层生物膜泡的周期性外形跟两端对称的开口外形。本文首先探讨由W.Helfrich的自发曲率弹性自由能出发,结合扩大的Delaunay曲面(这是由Ou-Yang等首次给出的Helfrich变分问题的解析特解),构造周期性解的问题。扩大的Delaunay曲面的均匀曲率不恒定,它可能描述两类曲面,一类为周期性波形曲面,一类为周期性结点曲面(文章此处忽略..)。本文用数值打算的方法探讨了波形曲面。在做数值打算时,周期性的波形曲面与球形拓扑构造所采取的Euler-Lagrange方程最大的不同之处在于,球形拓扑构造中参数η为零,而周期性波形曲面中η不能取为零。而后根据扩大的Delaunay曲面外形方程跟轴对称的膜泡外形普适方程,参加周期性边界前提数值求解,绘出了自发曲率取不同数值时的二维波形图,与实验观测到的周期性柱面膜泡类似。咱们找到了振幅雷同的波形,并且得出论断:跟着自发曲率的增加,参数a的值逐步减小,波形的周期也随之缩短。同时还找到了较大振幅跟较小振幅交替呈现的波形膜泡,法则与振幅雷同的周期性波形膜泡一致,这一(此处忽略..)类型的波形膜泡只能在较小的自发曲率前提下呈现。其次,跟着开口膜泡在实验上的发明,对开口膜泡外形的解析及数值研究逐步成为该范畴的一个热点。本文探讨了如何用解析方法由Ou-Yang双凹圆盘形闭合解构造开口膜泡的问题。在Tu跟Ou-Yang得出的开口膜泡须要满意的三个边界前提的基本上,打算得到轴对称情况下这三个边界前提可能简化为两个独破的边界前提,而且又因为高斯测地曲率kg可影响开口处边沿的外形,给出在置kg=-2时,又可将剩下的两个边界前提简化为一个,而后由边界前提得到了断定膜泡边界地位的多少何方程。由这一多少何方程可能看出,膜泡的切线方向与程度面的夹角ψ(S)的正切值(文章此处忽略..)小于零时,才会有开口膜泡解,因此只有在闭合膜泡或周期形膜泡上找到满意此前提的ψ(S)角的地位,就断定了由此闭合膜泡构造的开口膜泡的边界。进而探讨了由Ou-Yang双凹圆盘解可构造的开口膜泡的各种可能外形,得到了三类管形拓扑构造的外形,它们是外凸管形解、类环管形解跟类悬链面管形解。并且给出了这三种开口膜泡解在闭合双凹盘形膜泡跟周期形解上的地位。绘出了外凸管形解的能量跟外形随线张力系数的变更关联,发明跟着线张力系数的增大,该分支开口越来越小最后趋于闭合。并分析了上述三种管形拓扑构造的能量与线张力系数之间的关联,成果表明线张力系数越大,能量越高。


以上为本篇毕业论文范文开口膜泡的管形拓扑外形研究的介绍部分。
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