非球形粒子的邻域列表碰撞驱动分子动力学模拟。I. 算法细节 II. 在椭圆和椭球上的应用
计算物理
2007-05-23 v1 化学物理
摘要
在两篇系列论文的第一部分中，我们详细介绍了在平行六面体模拟域内，在周期性或硬壁边界条件下，用于非球形粒子系统的碰撞驱动分子动力学算法。该算法扩展了先前用于球体的事件驱动分子动力学算法。我们提出了一种新颖的部分更新近邻列表（NNL）算法，该算法在高密度下优于以前的算法，且不影响算法的正确性。通过使用包围球复合体（BSC），对于非常非球形的粒子系统，该算法的效率进一步提高。在本系列论文的第二部分中，我们将第一部分中提出的算法应用于硬椭圆和椭球系统。处理此类粒子所需的理论机制，包括重叠势，得到了充分详细的发展。我们描述了一种预测两个移动椭圆或椭球碰撞时间的算法。我们展示了我们算法实现的性能结果。通过展示几个有趣的物理应用，包括在球形容器内生成堵塞堆积、研究堵塞堆积中的接触力链以及熔化已知最密的平衡长椭球晶体，证明了该算法的实际效用。
引用
@article{arxiv.physics/0405089,
title = {Neighbor List Collision-Driven Molecular Dynamics Simulation for Nonspherical Particles. I. Algorithmic Details II. Applications to Ellipses and Ellipsoids},
author = {Aleksandar Donev and Salvatore Torquato and Frank H. Stillinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0405089},
year = {2007}
}
备注
Two-paper series, 45 pages per paper, 90 pages total. To be submitted to JCP