利用自由运动精确解的刚体系统模拟辛算法
软凝聚态物质
2007-05-23 v2 统计力学
计算物理
摘要
我们提出了用于刚体系统模拟的二阶和四阶优雅积分方案，该方案同等对待平移和旋转运动。这是通过最近实现的自由刚体运动精确解而实现的。这两种方案是时间可逆的、辛的，并且精确地遵守总线动量和角动量矢量的守恒原理。对简单测试系统的模拟表明，二阶方案是稳定的，并能高精度地守恒所有运动常数。此外，这些方案被证明比现有方法更准确和高效，除了在高密度情况下，二阶方案的性能至少同样好，显示了它们的普遍适用性。最后，证明了四阶方案比二阶方案更高效，前提是时间步长小于一个依赖于系统的阈值。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0612404,
title = {Symplectic algorithms for simulations of rigid body systems using the exact solution of free motion},
author = {Ramses van Zon and Jeremy Schofield},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0612404},
year = {2007}
}
备注
5 pages, 1 figure; An implementation of the integrator can be found at http://www.chem.utoronto.ca/~rzon/Code.html