单轴拉伸流模拟的周期性边界条件
软凝聚态物质
2013-10-16 v1
摘要
在分子动力学和其他模拟技术中，应用 Lees-Edwards 周期性边界条件 (PBCs) 来模拟剪切流是非常常见的。然而，复杂液体在拉伸流下的行为可能截然不同。对模拟单元及其周期映像进行简单变形仅允许对这些流进行短时模拟。对于平面拉伸流的模拟，人们认识到可以使用 Kraynik 和 Reinelt [Int. J. Multiphase Flow 18, 1045 (1992)] 的 PBCs 来进行任意时长的模拟。然而，工业应用和实验中一种非常常见的拉伸流是单轴拉伸流。Kraynik 和 Reinelt 发现，由于缺乏在单轴拉伸过程中能自我复现的晶格，他们的方法无法直接推广到这种流。本文提出了能解决此问题的 PBCs，其方法是寻找与流兼容的晶格，找出该晶格在所有时刻的约化基，并在计算粒子位置和间距时使用该基。利用这些新的 PBCs，我们对简单液体进行了非平衡分子动力学模拟，结果表明该技术给出的结果与使用简单变形 PBCs 的模拟结果一致。
引用
@article{arxiv.1310.3905,
title = {Periodic boundary conditions for the simulation of uniaxial extensional flow},
author = {Thomas A. Hunt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.3905},
year = {2013}
}
备注
11 pages, 4 figures