基于广义 Irving-Kirkwood 形式体系的分子动力学系统 Cauchy 应力张量计算
计算物理
2014-11-11 v1
摘要
Irving 和 Kirkwood 形式体系（IK 形式体系）提供了一种利用分子变量计算特定位置连续介质力学量的方法。为了使该方法在计算机模拟中更具实用性，Hardy 提出使用空间核函数将连续介质量与原子信息耦合。为了减少非理性波动，Murdoch 提出使用时间核函数来平滑 Hardy 方法中获得的物理量。在本文中，我们推广了原始的 IK 形式体系，以系统地纳入空间平均和时间平均。在此广义 IK 形式体系（g-IK 形式体系）中推导了 Cauchy 应力张量。通过分析阐明了 g-IK 形式体系与传统时间后处理方法之间的联系与区别。在 g-IK 形式体系框架下重新研究了 Cauchy 应力与第一 Piola-Kirchhoff 应力之间的关系。进行了分子动力学数值实验以检验分析结果。
引用
@article{arxiv.1411.2227,
title = {Calculation of Cauchy stress tensor in molecular dynamics system with a generalized Irving-Kirkwood formulism},
author = {Jerry Zhijian Yang and Shukai Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.2227},
year = {2014}
}