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分子动力学是上世纪提出的一种基于原子的计算方法,渐成为计算物理学、计算材料学及计算力学中广为使用的方法.分子动力学模拟不受实验条件限制,可以得到实验无法得出的数据,从微观角度考查物理量的变化,但分子动力学可以模拟的空间尺度与时间尺度受计算能力的限制.众学者提出了许多方法解决该问题,其中对分子动力学采用区域分解以进行并行处理 错误!未找到引用源,是扩大计算空间尺度的一个有效方法;本文中所采用的光滑分子动力学方法 错误!未找到引用源,在分子动力学积分中引入物质点法积分思想,可以增大积分时间步长.光滑分子动力学是在分子动力学的基础上引入背景网格,在背景网格上求解原子的运动方程,以达到增大时间步长的目的.光滑分子动力学的并行化是在分子动力学并行化的基础上,将引入的背景网格并行化,对分子动力学并行化采用的是区域分解法;对背景网格,提出了两种并行化处理方式:第一种方法为全局背景网格法,该方法在不同的处理器上布置相同的网格.网格大小要覆盖到全部原子,各个处理器将它的原子信息映射到背景网格,然后不同处理器间交换所有节点信息并求和.完成后,不同处理器得到的同一背景网格节点信息相等.第二种方法为局部背景网格法,每个处理器所布置的背景网格仅覆盖该处理器负责模拟的区域,将原子信息映射到当前网格,并且与周围六个处理器通信以更新背景网表面节点信息.全局背景网格的优点是容易实现,只调用一次MPI库函数即可;相比之下,局部背景网格法至少要调用六次MPI库,但局部背景网格法引入的通信量少,并行效率高.实际模拟中,引入MD-SMD多时间步耦合,在原于结构可能发生改变的区域采用分子动力学,其它区域采用光滑分子动力学,以期在保证计算精度的同时,减少总计算时间.最后利用耦合的方法模拟了带裂纹板拉伸 错误!未找到引用源.,计算结果与传统的分子动力学得到的结果吻合很好.