Компьютерное моделирование. Клюев С.А. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВПИ ВолгГТУ | Волжский

Составители: 

Рубрика: 

57
Расчеты по ТФП требует меньше компьютерного времени, чем вычисления другими
неэмпирическими методами, позволяя рассчитывать характеристики молекулярных систем с
большим количеством атомов.
Молекулярная динамика – подход, при котором моделируют движение каждого атома в
молекулярной системе для того, чтобы наблюдать кинетическое поведение системы и ее
свойства в равновесии. Траектории движения молекул рассчитывают методами молекулярной
механики или полуэмпирическими квантово-механическими методами. В результате
получают структурные и термодинамические свойства, включая альтернативные локальные
минимумы и разность энергий между различными конфигурациями.
В основе методов молекулярной динамики лежит представление о многоатомной
молекулярной системе, в которой все атомы представляют собой материальные точки.
Причём, поведение отдельного атома описывается классическими уравнениями движения.
Потенциальную энергию (ПЭ) системы можно представить в виде суммы вкладов от
различных типов взаимодействий между атомами:
U = U
b
+ U
ν
+ U
φ
+ U
f
+ U
qq
+ U
vw
+ U
Hb
(15);
U
b
– потенциальная энергия (ПЭ) валентных связей, U
v
– ПЭ валентных углов, U
φ
– ПЭ
торсионных углов, U
f
– ПЭ плоских групп и псевдоторсионных углов, U
qq
– ПЭ кулоновских
сил, U
vw
– ПЭ взаимодействий Ван-дер-Ваальса, U
Hb
– ПЭ водородных связей.
Для каждого типа взаимодействий вводится свой феноменологический закон.
Замена реального потенциала, описывающего валентные взаимодействия, на
параболический потенциал оправдана тем, что при комнатных температурах колебания
валентных связей малы. В то же время, в ряде задач необходимо проводить модельные
расчёты при высоких температурах, и тогда использование параболического потенциала не
приводит к разрыву валентных связей. 
Расчеты по ТФП требует меньше компьютерного времени, чем вычисления другими

неэмпирическими методами, позволяя рассчитывать характеристики молекулярных систем с

большим количеством атомов.


 Молекулярная динамика – подход, при котором моделируют движение каждого атома в

молекулярной системе для того, чтобы наблюдать кинетическое поведение системы и ее

свойства в равновесии. Траектории движения молекул рассчитывают методами молекулярной

механики или полуэмпирическими квантово-механическими методами. В результате

получают структурные и термодинамические свойства, включая альтернативные локальные

минимумы и разность энергий между различными конфигурациями.

  В основе методов молекулярной динамики лежит представление о многоатомной

молекулярной системе, в которой все атомы представляют собой материальные точки.

Причём, поведение отдельного атома описывается классическими уравнениями движения.

  Потенциальную энергию (ПЭ) системы можно представить в виде суммы вкладов от

различных типов взаимодействий между атомами:

     U = Ub + Uν + Uφ + Uf + Uqq + Uvw + UHb                       (15);

Ub – потенциальная энергия (ПЭ) валентных связей, Uv – ПЭ валентных углов, Uφ – ПЭ

торсионных углов, Uf – ПЭ плоских групп и псевдоторсионных углов, Uqq – ПЭ кулоновских

сил, Uvw – ПЭ взаимодействий Ван-дер-Ваальса, UHb – ПЭ водородных связей.

  Для каждого типа взаимодействий вводится свой феноменологический закон.

  Замена    реального   потенциала,    описывающего    валентные    взаимодействия,   на

параболический потенциал оправдана тем, что при комнатных температурах колебания

валентных связей малы. В то же время, в ряде задач необходимо проводить модельные

расчёты при высоких температурах, и тогда использование параболического потенциала не

приводит к разрыву валентных связей.


                                           57

Страницы