
[物] 分子动力学
In the computer simulations, the Discrete Molecular Dynamics (DMD) method was induced.
在计算机模拟方面,我们引入了离散分子动力学(DMD)方法。
Nuclear magnetic resonance has proved to be very useful in studying molecular dynamics.
核磁共振波谱学在动力学研究上具有非常独特的优势。
Cyclic mapping and reduction recursive bisection method were used to parallel the molecular dynamics.
分别用循环映射法和简化递归对剖法实现了分子动力学的并行计算。
In this paper molecular dynamics (MD) simulation was applied to validate COMPASS force field for HMX.
首先通过分子动力学(MD)模拟考察了COMPASS力场对HMX的适用性。
The rheological behavior of nanometer-thick liquid film has been predicted by Molecular Dynamics Simulation.
本文以分子动力学方法模拟了纳米级液体薄膜的流变特性。
分子动力学(Molecular Dynamics,简称MD)是一种基于物理学原理的计算机模拟技术,用于研究原子和分子在特定条件下的运动规律与相互作用。它通过数值求解牛顿运动方程,追踪体系中每个粒子(通常是原子)随时间推移的位置和速度变化,从而揭示物质的微观结构、动力学行为及宏观性质。
物理基础
分子动力学基于经典牛顿力学($F = ma$),计算每个原子受周围原子作用力后的加速度,进而更新其位置和速度。体系中所有原子的运动轨迹共同构成系统的演化过程。
势函数与力场
原子间的相互作用通过分子力场(如AMBER、CHARMM)描述,其数学表达式通常包含键长振动、键角弯曲、二面角扭转及非键相互作用(范德华力、静电力)。例如,Lennard-Jones势函数常用于描述范德华力:
$$ V(r) = 4epsilon left[ left(frac{sigma}{r}right)^{12} - left(frac{sigma}{r}right) right] $$
其中 $epsilon$ 和 $sigma$ 为原子对参数。
数值积分算法
采用Verlet算法或蛙跳法(Leapfrog)等数值方法,以微小时间步长(通常0.1–2飞秒)迭代更新原子位置。例如Verlet算法的位置更新公式为:
$$ r(t + Delta t) = 2r(t) - r(t - Delta t) + frac{F(t)}{m} Delta t $$
优势:
局限:
权威参考文献:
- Schlick, T. Molecular Modeling and Simulation (Springer, 2010), pp. 235-289.
- Allen, M.P. & Tildesley, D.J. Computer Simulation of Liquids (Oxford UP, 2017), Chapter 3.
- D.E. Shaw Research, "Atomic-Level Simulation of Protein Dynamics", Science (2010).
- National Institute of Standards and Technology (NIST),材料模拟数据库案例.
分子动力学(Molecular Dynamics,MD)是一种基于计算机模拟的计算方法,用于研究原子和分子在特定物理条件下的运动规律及其相互作用。以下是详细解释:
分子动力学通过数值求解牛顿运动方程,模拟粒子(如原子或分子)在势能场作用下的运动轨迹。其核心是计算每个粒子随时间演化的位置和速度,从而揭示系统的微观行为。
势能函数(力场)
描述原子间相互作用的数学模型,如键长、键角、二面角、范德华力和静电力。常用力场包括 AMBER、CHARMM 和 GROMOS。
积分算法
如 Verlet 算法或 Leap-Frog 算法,用于离散化时间步长(通常为 1 飞秒)并更新粒子位置和速度。
周期性边界条件
模拟体系通常被置于周期性重复的“盒子”中,以减小表面效应的影响。
热力学系综控制
通过 Berendsen 热浴或 Nosé-Hoover 方法调节温度、压力等参数,模拟不同热力学条件(如 NVT、NPT 系综)。
分子动力学通过原子层面的动态模拟,为理解物质行为提供了重要工具,广泛应用于科研和工业领域。如需具体案例或软件工具(如 LAMMPS、NAMD)的说明,可进一步探讨。
conductagitativeassociatedcrowedDavydivisionalFanniekeriRupertscruplesstaffsbuddha statuespheroidal graphitesuspended particleturbulent currentvideo cassette recorderacetiromateactinineberanganchiniofonchloroacetamidecicalacoluredeuterauxinduodecimalexcoriationginseninigluimpertinentlykataphraxis