کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4965663 1448452 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Contemporary time integration model of atomic systems using a dynamic framework of finite element Lagrangian mechanics
ترجمه فارسی عنوان
مدل زمان تلفیقی زمان معاصر سیستم های اتمی با استفاده از یک چارچوب پویا از مکانیک لاگرانژ عنصر محدود
کلمات کلیدی
روش عنصر محدودی در اتم مقیاس، دینامیک مولکولی، روش عددی، مدل چند بعدی،
ترجمه چکیده
شبیه سازی دینامیکی مولکولی ابزار ضروری برای درک رفتار تعادلی و غیر تعادل از ساختارهای اتمیستی در بستر مکانیک کلاسیک است. یک ناکامی عمده در چنین نتایجی این است که به طور معمول شامل زمانهای شبیه سازی کوچک که از تقاضای بالا در قدرت محاسباتی حاصل می شود. خصوصیات حمل و نقل خاصی را می توان از چنین شبیه سازی های محاسباتی تنها زمانی که اجازه می دهد زمان اجرا به اندازه کافی به رعایت رفتار جنبشی در حالی که با توجه به شرایط مکانی چندگانه مانند نرخ کم فشار و فشرده چرخه کم است. در این مطالعه، ما یک چارچوب پویا برای مدل سازی اتمی با استفاده از مکانیک لاگرانژی عنصر محدود ایجاد کردیم. این روش برای به دست آوردن خواص ترمو دینامیکی زیر گروه های میکروکانیونی پیشنهاد شده است. ما کار فعلی را با دو روش تقسیم زمان معمول مقایسه می کنیم. یافته شده است که این روش توانسته است بیش از 5 برابر گام زمانی ممکن برای دو روش انتخاب شده در تحلیقات بارگذاری کشش را به دست آورد. این روش پایداری عددی بالاتری نسبت به روشهای معمول داشت، و با یک همگرایی بزرگتر از مرحله قبل، برای پیاده سازی آینده در ادغام عددی صریح و ضمنی گزارش شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
Molecular dynamics simulations are essential tools to understand the equilibrium and non-equilibrium behaviour of atomistic structures under the context of classical mechanics. A major disadvantage of such results is that it conventionally encompasses small simulation times ensuing from a high demand in computational power. Certain transport properties can be obtained from such computational simulations only when allowing large enough runtime to observe the kinetic behaviour while considering multiple mechanical conditions such as low strain rates and low cycle fatigues. In this study, we developed a dynamic framework for atomic modeling using finite element Lagrangian mechanics. The method is proposed to obtain thermo-dynamical properties under microcanonical ensembles. We compare the current work with two conventional time integration approaches. It was found that the method has been able to achieve more than 5 times the time step possible for the two chosen methods in strain-loading analyses. The method had much higher numerical stability than conventional approaches, with a larger step size convergence than previously reported for future implementation in an explicit/implicit numerical integration.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Structures - Volume 193, December 2017, Pages 128-138
نویسندگان
, ,