| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 符号表 | 第7-11页 |
| 1 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-13页 |
| 1.1.1 微流控芯片技术 | 第11-12页 |
| 1.1.2 不规则颗粒的简介及分类 | 第12-13页 |
| 1.2 研究意义 | 第13-15页 |
| 1.2.1 研究表面特性不规则颗粒的意义 | 第13-15页 |
| 1.2.2 研究形状不规则颗粒的意义 | 第15页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第15-18页 |
| 1.3.1 不规则颗粒运动特性的实验研究 | 第15-16页 |
| 1.3.2 不规则颗粒运动特性的数值模拟研究 | 第16-18页 |
| 1.4 研究目的及主要内容 | 第18-20页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第18页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第18-20页 |
| 2 基本理论 | 第20-25页 |
| 2.1 微流控芯片的流体流动 | 第20-21页 |
| 2.2 微纳颗粒布朗运动 | 第21-22页 |
| 2.2.1 布朗运动简介 | 第21页 |
| 2.2.2 布朗运动的描述 | 第21-22页 |
| 2.3 微流控芯片的颗粒受力 | 第22-24页 |
| 2.3.1 斯托克斯（Stokes）力 | 第23页 |
| 2.3.2 介电电泳（DEP）力 | 第23页 |
| 2.3.3 外加势场的梯度力 | 第23-24页 |
| 2.3.4 受力分析 | 第24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 3 数值模拟理论基础 | 第25-29页 |
| 3.1 数值模拟简介 | 第25页 |
| 3.2 粒子方法 | 第25-27页 |
| 3.3 各态历经假设 | 第27页 |
| 3.4 控制方程 | 第27-29页 |
| 3.4.1 连续方程 | 第27页 |
| 3.4.2 动量方程 | 第27-28页 |
| 3.4.3 拉普拉斯方程 | 第28页 |
| 3.4.4 颗粒运动方程 | 第28-29页 |
| 4 Janus颗粒自驱动现象的颗粒动力学模拟 | 第29-43页 |
| 4.1 研究内容 | 第29-30页 |
| 4.2 模型的建立及控制方程 | 第30-31页 |
| 4.2.1 平动运动 | 第30-31页 |
| 4.2.2 转动方程 | 第31页 |
| 4.3 数值模拟及相关参数条件设定 | 第31-32页 |
| 4.4 模拟结果与分析 | 第32-38页 |
| 4.4.1 运动轨迹与运动模式 | 第32-35页 |
| 4.4.2 均方位移与Hurst指数 | 第35-37页 |
| 4.4.3 有效扩散系数 | 第37-38页 |
| 4.5 模拟结果与实验对比 | 第38-41页 |
| 4.5.1 自驱动实验及结果 | 第38-40页 |
| 4.5.2 结果对比分析 | 第40-41页 |
| 4.6 讨论 | 第41-42页 |
| 4.7 本章小结 | 第42-43页 |
| 5 形状不规则颗粒模型的数值模拟研究 | 第43-52页 |
| 5.1 研究内容 | 第43页 |
| 5.2 对于形状不规则颗粒的模拟方案 | 第43-44页 |
| 5.3 Janus 颗粒的介电电泳操控数值模拟研究 | 第44-48页 |
| 5.3.1 模型建立与参数设置 | 第44-46页 |
| 5.3.2 数值模拟结果 | 第46-47页 |
| 5.3.3 实验现象对比 | 第47-48页 |
| 5.3.4 小结 | 第48页 |
| 5.4 “颗粒-DNA-颗粒”运动特性的数值模拟研究 | 第48-52页 |
| 5.4.1 模型建立与参数设置 | 第48-50页 |
| 5.4.2 数值模拟结果 | 第50页 |
| 5.4.3 实验现象对比 | 第50-51页 |
| 5.4.4 小结 | 第51-52页 |
| 6 结论与展望 | 第52-54页 |
| 6.1 结论 | 第52-53页 |
| 6.2 展望 | 第53-54页 |
| 致谢 | 第54-55页 |
| 参考文献 | 第55-59页 |
| 附录 COMSOL Multiphysics 4.3a 简介 | 第59-61页 |
| 在读期间取得的研究成果 | 第61页 |
