Hoang,Tuan L。;詹姆·玛丽安;瓦西里·布拉托夫。;彼得·霍塞曼 模拟辐照材料损伤累积的计算效率高的随机簇动力学方法。 (英语) Zbl 1349.74306号 J.计算。物理学。 300, 254-268 (2015). 摘要:介绍了一种改进的最近开发的随机簇动力学(SCD)方法(Marian和Bulatov,2012),作为求解辐射损伤模拟耦合常微分方程(ODE)系统的速率理论(RT)方法的替代方法。SCD通过设计变量空间的维数诅咒来规避,这使得传统的基于ODE的RT方法在处理由多个(两个以上)缺陷种类组成的复杂缺陷群体时效率低下。本文介绍的几项改进使辐照材料能够高效准确地模拟下一代核系统的实际(高)损伤剂量特性。第一个改进是在动态扩展的反应网络上下文中有效更新缺陷反应网络和事件选择的过程-跳跃法,通过在适当的情况下以大时间增量推进反应网络的状态来加快SCD模拟。最后,引入了体积重新缩放程序,通过偶尔减少缺陷数量来控制扩展反应网络的计算复杂性,同时保持准确的统计数据。然后将增强的SCD方法应用于模拟铁薄膜在三重离子束(Fe^{3+})、(He^{+})和(H^{+{)辐照下的缺陷团簇积累,对于这些辐照,标准RT或空间解析动力学蒙特卡罗模拟的成本高昂。 引用于2文件 MSC公司: 2005年4月 脆性损伤 关键词:随机簇动力学;辐照损伤;随机模拟算法;牛叉 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{T.L.Hoang}等人,J.Compute。物理学。300254--268(2015;Zbl 1349.74306) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] 布洛,R。;艾尔,B.L。;Krishan,K.,辐照材料膨胀的级联损伤效应,Proc。R.Soc.伦敦。A、 34681-102(1975) [2] 新墨西哥州根尼姆。;Takata,M.L.,《聚变堆结构材料中氦诱发膨胀和位移损伤的速率理论》,J.Nucl。材料。,105, 276292 (1982) [3] Mansur,L.K.,辐射效应的反应速率理论,JOM,48,28-32(1996) [4] Koiwa,M.,关于分组方法的有效性——对“过饱和晶格空位聚类过程的分析”的评论,J.Phys。Soc.Jpn.公司。,37, 1532 (1974) [5] 沙,A.E。;Dudarev,S.L。;Nordlund,K.,《钨中高能碰撞级联:位错环结构和聚集标度律》,欧罗普希斯。莱特。,103, 46003 (2013) [6] Marian,J。;Bulatov,V.V.,多物种辐照损伤累积模拟的随机簇动力学方法,J.Nucl。材料。,415, 84-95 (2012) [7] Gillespie,D.T.,《数值模拟耦合化学反应随机时间演化的通用方法》,J.Compute。物理。,22, 403-434 (1976) [8] 阿舍尔,U.M。;Petzold,L.R.,《常微分方程和微分代数方程的计算机方法》(1998),Soc.Ind.Appl。数学。:Soc.Ind.申请。数学。费城·Zbl 0908.65055号 [9] Gillespie,D.T.,化学主方程的严格推导,Physica A,188404-425(1992) [10] 曹毅。;李,H。;Petzold,L.R.,《化学反应系统随机模拟算法的有效公式》,J.Chem。物理。,121, 4059-4067 (2004) [11] Cai,X.,具有延迟的耦合化学反应的精确随机模拟,J.Chem。物理。,第126条,第124108页(2007年) [14] 格雷迪,M。;Jourdan,T。;勒布迪奇,S。;Becteux,G.,计算。物理学。社区。,183, 1966-1973 (2012) [15] Gillespie,D.T.,化学反应系统的近似加速随机模拟,J.Chem。物理。,115, 1716-1733 (2001) [16] Gibson,医学硕士。;Bruck,J.,《具有多物种和多通道的化学系统的高效精确随机模拟》,J.Phys。化学。A、 1041876-1889(2000) [17] McCollum,J.M。;彼得森,G.D。;考克斯,C.D。;辛普森,M.L。;Samatova,N.F.,具有不同反应执行行为的生化系统随机模拟的排序直接方法,计算。生物化学。,第30页,第39-49页(2006年)·Zbl 1086.92018号 [18] 李,H。;Petzold,L.R.,化学反应系统离散随机模拟的对数直接法(2006),技术报告 [19] Gillespie,D.T。;Petzold,L.R.,《加速随机模拟的改进跳跃选择》,J.Chem。物理。,119, 8229-8234 (2003) [20] 查特吉,A。;维拉科斯,D。;Katsoulakis,M.,基于二项分布的跳跃加速随机模拟,J.Chem。物理。,122,第024112条pp.(2005) [21] 曹毅。;Gillespie,D.T。;Petzold,L.R.,τ叉模拟方法的有效步长选择,J.Chem。物理。,124,第044109条pp.(2006) [22] 田,T。;Burragex,K.,《模拟随机化学动力学的二项式跳跃法》,J.Chem。物理。,121, 10356-10364 (2006) [23] 曹毅。;Petzold,L.R.,用于化学反应系统随机模拟的梯形tau跳跃公式,(Proc.Found.Syst.Biol.Eng.(FOSBE)(2005)),149-152 [24] Haseltine,E.L。;罗林斯,J.B.,随机化学动力学的耦合快反应和慢反应的近似模拟,J.Chem。物理。,117, 6959-6969 (2002) [25] Rathinam,M。;Petzold,L.R。;曹毅。;Gillespie,D.T.,《随机化学反应系统中的刚度:隐式τ叉法》,J.Chem。物理。,119, 12784-12794 (2003) [26] Samant,A。;Vlachos,D.G.,《克服部分平衡随机模拟中的刚度:多尺度蒙特卡罗算法》,J.Chem。物理。,123,第144114条pp.(2005) [27] 曹毅。;Gillespie,D.T。;Petzold,L.R.,《避免显式泊松τ叶分析中的负种群》,J.Chem。物理。,123,第054104条pp.(2005) [28] 田中,T。;奥卡,K。;Ohnuki,S。;山下,S。;苏达,T。;渡边,S。;Wakai,E.,Fe-Cr铁素体合金多离子辐照下氦和氢对缺陷演化的协同效应,J.Nucl。材料。,329-333, 294-298 (2004) [29] 马丁内斯,E。;莫纳斯特里奥,P.R。;Marian,J.,关键3D Ising系统的十亿原子同步并行动力学蒙特卡罗模拟,J.Compute。物理。,230, 1359-1369 (2011) ·Zbl 1210.82016年 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。