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将反应势与谐波近似耦合,用于材料失效的原子模拟。 (英语) Zbl 1425.74030号

摘要:涉及反应电位的分子动力学(MD)模拟可用于模拟材料失效。在这种模拟中使用的经验势能够适应原子环境,但代价是计算成本明显高于非反应势。然而,在故障模拟过程中,只有在系统的某些有限部分才需要反应能力,在这些部分,键断裂或形成,原子环境发生变化。因此,可以在系统的其余部分中使用更简单的无功电位,前提是这些电位正确地再现了该区域中无功电位的行为,并且确保了无功和无功区域之间的接口无缝耦合。在本文中,我们提出了一种将无功电势与其非无功近似相结合的方法,该方法由一组谐波对和角相互作用组成,并对其参数进行调整,以预测电势基态下的相同能量、几何形状和Hessian。我们提出了一种构造无功势的无功近似的方法,以及一种将这两个势耦合的方法。我们还提出了一个在模拟过程中通过无功近似来实时替代无功电势的准则。我们说明了这种混合技术在最初用REBO电势建模的二维石墨烯中的MD模拟失效情况下的正确性。

MSC公司:

74A25型 固体力学中的分子、统计和动力学理论
74A45型 断裂和损伤理论

软件:

ReaxFF型
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