Молекулярная динамика

Моделирование системы Леннарда-Джонса в ячейке 10х10х10 атомов, с использованием пакетов numpy и vpython. Система состоит из однородных атомов неона (Ne, sigma = 0.272).

Установка

Версия python - 3.8.2. Используйте менеджер пакетов pip для инсталяции numpy и vpython.

pip install numpy
pip install vpython

В случае возникновения проблем с vpython, следует установить Build Tools для Visual Studio 2017, либо всю среду сразу.

Использование

Подпрограммы

Репозиторий содержит подпрограммы:

python cell.py

построение ячейки в двух вариантах. Вариант А - расстояние между центрами атомов 0.9 sigma, вариант B - 1.2 sigma, случайное отклонение - 0.8 sigma. При этом радиус атома 0.12 sigma.

А также

python show.py

которая визуализирует атомы, читая их координаты из файла.

Модели

Первая модель имеет периодические граничные условия (бесконечная среда). Температура равна температуре кипения.

python solution.01.py

Визуализация

Закон сохранения энергии соблюдается

Вторая модель имеет отражающие стенки

python solution.02.py

Визуализация

Закон сохранения энергии соблюдается

Пусть при отталкивании от стенки частица приобретает температуру плавления. Энергия падает.

Частица приобретает 1.2 температуры кипения. Энергия растет.

Динамика

В данных программах можно посмотреть динамическое изменение положений частиц во времени

python solution.visual.01.py
python solution.visual.02.py