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目前分子动力学模拟中变形应用方案是否满足能量守恒要求?
在我们最近的一篇论文中，我们研究了在分子动力学(MD)模拟中应用主动变形的当前方案的能量守恒。具体来说，本文研究了两种方法。一种是通过仿射变换来缩放模拟盒的尺寸和原子位置，适用于周期系统。另一种是移动与系统中原子相互作用的刚性壁，适用于非周期系统。在计算外功和内能变化的基础上，提出了在第一变形法中原子速度也需要更新;否则就不能满足能量守恒。经典的更新方案是审查，其中任何原子跨越周期边界经历一个速度δ，等于速度差之间的相反边界。此外，本文还提出了一种根据应变增量对所有原子的速度进行缩放的新方案，该方案比经典方案更有效、更现实。证明了连续介质力学中对应柯西应力的正确应力定义是维里应力，而不是其相互作用部分。本文可于以下网址查阅:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022509615000277
评论
节能
你好杨,
能量有几种(应变能、声能、动能、热能、电能;. .)。能量的消失可以产生另一种形式的能量，就像一个停止的(障碍)运动的物体与动能将产生热量能量，由于内力的应变，物体被发现是热的零速度。这意味着机械能守恒，初始能量发生了转换。但是，在能量守恒原理中包括所有介入的能量形式是很重要的。
穆萨维
谢谢你的评论。有
谢谢你的评论。有不同种类的能量，比如应变能，声能，热能。但他们在连续介质力学的宏观尺度上定义。在分子动力学的尺度上，系统的内能可分为势能和动能。关键是，在任何过程中，热力学能的变化都应等于外部做功，否则就不违反能量守恒。MD中的变形应用实际上是对构型和/或自由度的人工实现。因此，有必要对变形过程中的能量守恒进行检查。
其他守恒定律
谢谢你阐明了这个基本问题。这提醒我，在变形过程中还需要评估其他守恒定律，例如总动量和角动量。然而，这可能会降低MD模拟的速度。
谢谢你的评论。我同意
谢谢你的评论。我同意你对其他守恒定律的研究。实际上，平动动量守恒也在本文的讨论部分进行了研究。这可能会降低MD模拟的速度。