第33卷第1期 2012年2月
热处理技术与装备
RECHULI JISHU YU ZHUANCBEI
概述经典分子动力学模拟计算
李丽荣，罗龙2，王宝峰2
（1.内蒙古科技大学数理与生物工程学院，内蒙古包头014010； 2.内蒙古科技大学材料与冶金工程学院，内蒙古包头014010)
Vol.33,No.1 Feb,2012
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摘要：综述了分子动力学模拟技术的发展，介绍了经典分子动力学的基本思想、有关的有限差分技术、原子间作用势及参数的确定、初始条件和边界条件的选取、平衡态系综及其调拉、感兴趣量的提
取，最后还指出了分子动力学模拟方法本身进一步发展的方向。关键词：分子动力学；原子间作用势；有限差分法；平衡态系综
中图分类号：TB115文献标识码：A
文章编号：1673=4971(2012)01=0053-05
AnOverview onClassicalMolecularDynamicsSimulation
LI Li-Rong',LUO Long,WANG Bao-Feng?
(1. School of Mathematics,Physics and Biological Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology,
Baotou Inner Mongolia O14010, China;2. Intermational school,Inner Mongolia University of Science
and Technology,Baotou Inner Mongolia 014010,China)
Abstract: The progress and principle of molecular dynamics simulation has been summarized. The related finite diference technique, the determination of interatomic potentials and parameters, the choice of initial and boundary conditions, the realization and control of equilibrium ensembles, the extraction of useful in-formation of molecular dynamics simulation are presented. Finaly, future development of molecular dynam-ics simulation has been perspected.
Key words: molecular dynamics; interatomic potentials; finite dfference technique; equilibrium ensemble
0引言
分子动力学（MolecularDynamics，MD）模拟就是用计算机方法表示统计力学，作为实验的一个辅助手段。MD模拟用来研究不能用解析方法来解决的经典多体体系的平衡性质和传递性质，是搭接理论和实验的一个桥梁。MD方法是一种定性方法，是按照该体系内部的内票动力学规律来确定位移的转变，追踪系综中每个粒子的个体运动，然后根据统计物理规律给出微观量与宏观量的关系来研究材料性能的一种方法。目前，该技术已成功地应用于研究晶格畸变、晶粒生长、拉压应力-应变关系、蠕变行
为、高温变形行为、扩散、沉积、烧结、纳米摩擦、原子操纵、微流体和微传热等方面。
MD模拟与真实实验在许多方面非常相似，当作一个真实实验时，需要以下步骤：准备试样；将试样放在测试仪器中进行测量；分析测量的结果。而MD 模拟应遵从同样方法：首先“准备试样”，即建立一个由N个粒子组成的模型体系；“将试样放人测试仪器中测量”，解N个粒子组成的体系模型的牛顿运动方程，直至平衡；平衡后，进行材料性质的计算；最后，“进行测量结果的分析”，对模拟结果进行分析(1-3)。经典的MD方法是Alder和Wainwright于1957
收稿日期：2011-09-18
作者简介：事丽荣（1983-），女，讲师，主要从事金属材料的微观模拟工作。
联系电话：13948829082；
万方数据
Email:11ri23@imust.cn