【摘 要】
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在分子动力学模拟过程中,多采用周期性边界条件以消除边界效应,为了计算简单,大多数模拟都依靠长方体模拟盒来进行。在模拟中以长方体作模拟盒,使用周期性边界条件会使模拟结果中得到的扩散系数小于真实实验中的扩散系数。因此模拟的结果不能直接和真实实验作对比,而需要加入修正系数对模拟结果作出修正。本文以流体扩散理论作为研究的出发点,理论给出几种模拟盒下的修正公式。借助分子动力学方法,在各种不同的条件下,对氩原
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在分子动力学模拟过程中,多采用周期性边界条件以消除边界效应,为了计算简单,大多数模拟都依靠长方体模拟盒来进行。在模拟中以长方体作模拟盒,使用周期性边界条件会使模拟结果中得到的扩散系数小于真实实验中的扩散系数。因此模拟的结果不能直接和真实实验作对比,而需要加入修正系数对模拟结果作出修正。本文以流体扩散理论作为研究的出发点,理论给出几种模拟盒下的修正公式。借助分子动力学方法,在各种不同的条件下,对氩原子的扩散运动进行接近事实情况的模拟,进一步对修正公式的可靠性与准确性做出合理化地检验。分子动力学模拟中,周期性边界条件多用立方体和长方体作模拟盒,此外还有两种其它形状的模拟盒可供选择,就是菱形十二面体以及截角八面体两种比较复杂的模拟盒。与立方体和长方体模拟盒一样,后两者也能够完整地填补某一空间且不会留下空隙。此外,后两者相比于前两者,外表形状也与球形更加地接近,这也使得菱形十二面体以及截角八面体在更多时候被用在了生物分子溶液的模拟上。本文通过分析和研究相关资料与研究成果,对菱形十二面体以及截角八面体所模拟出的分子扩散情况提出了相应的修正方案,并分别计算出对应模拟盒的修正系数。以此为基础,在三种密度各不相同的条件下,分别应用不同的模拟盒对氩原子的扩散运动进行模拟,从而根据模拟的结果数据,再反过来检验了修正公式以及修正系数的可靠性与准确性。
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