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第3卷第5期
泊松-玻耳兹曼方程数值解背后的几何

Shi Xinwei和Patrice Koehl

Commun公司。计算。物理。,3(2008),第1032-1050页。

在线发布:2008-03

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  • 摘要

静电相互作用在稳定生物分子:因此,它们仍然是理论和计算的主要焦点生物物理学研究。溶液中的静电在很大程度上取决于溶剂及其所含的离子。而处理溶剂和离子的方法明确地提供这些相互作用的准确估计,它们通常计算量太大,无法研究大型大分子系统。隐式溶剂这些方法提供了一种可行的替代方法,尤其是基于泊松理论的方法。这个泊松-玻耳兹曼方程(PBE)在平均场近似下处理系统,提供被视为连续介质的溶剂中静电相互作用的合理估计。在本文的第一部分中,我们回顾了PBE背后的理论,包括溶剂分子的离子尺寸和偶极特征明确考虑。PBE是一个具有间断系数的非线性二阶微分方程,对于它没有解析解大分子体系。已经开发了许多数值求解器来求解网格上PBE的离散版本,使用有限差分、有限元、,或边界元方法。这些解算器提供的解的准确性高度依赖于其基础网格的几何体以及方法用于在网格上嵌入物理系统。在论文的第二部分中,我们描述一种生成非结构化四面体网格的新几何方法以及这些网格的简化,这些网格非常适合求解PBE方程使用多重网格方法。

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静电相互作用在稳定生物分子:因此,它们仍然是理论和计算的主要焦点生物物理学研究。溶液中的静电在很大程度上取决于溶剂及其所含的离子。而处理溶剂和离子的方法明确地提供这些相互作用的准确估计,它们通常计算量太大,无法研究大型大分子系统。隐式溶剂这些方法提供了一种可行的替代方法,尤其是基于泊松理论的方法。这个泊松-玻耳兹曼方程(PBE)在平均场近似下处理系统,提供被视为连续介质的溶剂中静电相互作用的合理估计。在本文的第一部分中,我们回顾了PBE背后的理论,包括溶剂分子的离子尺寸和偶极特征明确考虑。PBE是一个具有不连续系数的非线性二阶微分方程,其解析解不可用大分子体系。已经开发了许多数值求解器来求解网格上PBE的离散版本,使用有限差分、有限元、,或边界元方法。这些解算器提供的解的准确性高度依赖于其基础网格的几何结构以及方法用于在网格上嵌入物理系统。在论文的第二部分,我们描述一种生成非结构化四面体网格的新几何方法以及这些网格的简化,这些网格非常适合求解PBE方程使用多重网格方法。

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静电相互作用在稳定生物分子:因此,它们仍然是理论和计算的主要焦点生物物理学研究。溶液中的静电在很大程度上取决于溶剂及其所含的离子。而处理溶剂和离子的方法明确地提供这些相互作用的准确估计,它们通常计算量太大,无法研究大型大分子系统。隐式溶剂这些方法提供了一种可行的替代方法,尤其是基于泊松理论的方法。这个泊松-玻耳兹曼方程(PBE)在平均场近似下处理系统,提供被视为连续介质的溶剂中静电相互作用的合理估计。在本文的第一部分中,我们回顾了PBE背后的理论,包括溶剂分子的离子尺寸和偶极特征明确考虑。PBE是一个具有间断系数的非线性二阶微分方程,对于它没有解析解大分子体系。已经开发了许多数值求解器来求解网格上PBE的离散版本,使用有限差分、有限元、,或边界元方法。这些解算器提供的解的准确性高度依赖于其基础网格的几何结构以及方法用于在网格上嵌入物理系统。在论文的第二部分中,我们描述一种生成非结构化四面体网格的新几何方法以及这些网格的简化,这些网格非常适合求解PBE方程使用多重网格方法。

Shi Xinwei和Patrice Koehl。(2020). 泊松-玻尔兹曼方程数值解算器背后的几何结构。计算物理学中的通信.(5).1032-1050.数字对象标识:
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