晶格系统多尺度计算的一种新方法

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本文提出了一种基于PML算法的多尺度模拟方法。在本文的计算工作中,将被研究的区域分成三个部分:MD(MolecularDynamics)区域、MC(MacrosCopic)区域、以及PML区域。粗网格方程用于整个区域中,而MD计算仅限于MD+PML区域。其中在MD方程的基础上添加耗散项得到PML方程,PML方程不仅有效地吸收穿过PML区域的波动,并且能够与其他区域良好的匹配。对于粗网格计算,我们使用一种由匹配微分算子方法得到的方程作为粗网格的控制方程,理论上说,该粗网格方程可以达到直至谱精度的任意精度。为使两种不同尺度的算法能够匹配,在PML区域除使用PML方程来吸收穿过该区域的波动之外,还通过粗-细尺度分解将粗网格的变量复制给MD变量;另外,为使微观尺度的信息能够正确传递到粗网格中,在MD区间内,我们用MD变量对粗网格变量重新赋值。
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