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1、分子间的作用模型牛顿力学量子力学统计力学等与自然界相比的准确程度时间（秒）10-910-710-510-310-1510-910-610-31电子模拟（量化计算，DFT）分子模拟（分子动力学，蒙特卡洛）颗粒方法流体力学原子结构薛定谔方程模拟电子云能量性质，化学键等信息分子体系（几百几亿）求解牛顿运动方程宏观性质2021attVmaFEF电子原子核原子量子级别模拟分子级别模拟CG级别模拟分子动力学的核心：牛顿运动方程势能（位能）模型：( )( )U rf r=2021attVmaFEFrEr例：甲烷，某些惰性气体质点处理Er方阱模型Er阶梯模型键的振动键角扭矩分子内部各原子（基团）之间的范德华力

2、、静电力一般要计算1-4（相隔超过两个键的原子或基团对）15432qqq分子之间的范德华力分子之间的静电力CCCHHHHHHHH20()1exp() eu lDa ll=-能量阱深参数键长平衡键长参数20()()2ku lll=-键长平衡键长参数20()()2ku lqq=-键角平衡键角参数0( ) 1cos()2NnnVunwwg=+-扭矩障碍参数扭动360度所经过的能量最低点的次数Lennard-Jones模型Ur121266)()(rSCrSCEababABAB1()2A BABsx ss=+A BABez e e=通常都取1分子A的点电荷总数分子B的点电荷总数ijijjirqqE321

3、4342121计算周期边界条件下两个微粒之间的作用宏观体系微观体系主盒影子影子影子BAC( , , )( , )( , )( , )U A B CU A BU A CU B C+初始化能量优化平衡数据产出避免局部分子重叠，并不是动力学模拟读入模型参数，模拟控制参数21/2(3)NiicBimKNNk T=-p p体系总动能和体系温度的关系原子总数体系总的约束条件数自由度模拟开始时，体系中各微粒的初始速度也是可以根据这个关系计算微粒 i 的动量微粒 i 的质量BPVN k TW=+压力与分子间的作用势能的关系理想气体分子间的作用造成的剩余压力扩散系数二元径向分布函数2( )()NNijij iVg rNd=-邋rrrr1( )(0)6iiDtt=-rrrrxtx通过斜率求取D实际位置，不是PBC后的位置 热量交换控制体积活塞或者需要1小时需要1/2小时完美的并行效率N=20n=15n=610n=1620n=11151201481291961613155271741131018实际情况N=201201481291961613155271741131018/Research/namd/http:/am

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