Моделювання розплаву свинцю методом молекулярної динаміки

Abstract

На основі методу молекулярної динаміки розроблено розрахункову модель і програмний комплекс для дослідження розплавів металів. За початкові положення атомів розплаву обираються вузли гранецентрованої кубічної ґратки, а початкові швидкості атомів задаються згідно розподілу Максвела. Розрахунок руху частинок здійснюється з використанням періодичних граничних умов. Для стабілізації температури системи застосовується термостат Нозе-Гувера. Кількісні дослідження проведено для розплаву свинцю. Прийнято, що частинки взаємодіють згідно потенціалу Васада-Тамаки. Досліджено радіальний розподіл атомів у розплаві.

Computational model and program complex for simulation of liquid metals has been developed based on molecular dynamics method. Cells of face centered cubic lattice have been taken as initial placement of atoms. Initial speed of atoms has been set due to Maxwell’s distribution. Periodical boundary conditions have been used for atomic movement’s calculations. Nose-Hoover thermostat has been used for temperature stabilizing. Investigations have been performed for liquid plumbum. Atomic interactions have been simulated using Waseda-Tamaki potential. Atomic radial distribution has been studied.

На основании метода молекулярной динамики разработана расчетная модель и программный комплекс для исследования расплавов металлов. В качестве начальных положений атомов расплава были выбраны узлы гранецентрированной кубической решетки, а начальные скорости атомов задавались согласно распределению Максвелла. Расчет движения частиц проводился с использованием периодических граничных условий. Для стабилизации температуры системы использован термостат Нозе-Хувера. Количественные исследования проведены для расплава свинца. Принято, что взаимодействие частиц описывается потенциалом Васада-Тамаки. Изучено радиальное распределение атомов в расплаве.