[发明专利]一种基于图形处理器的多组分系统离散模拟计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及多组分系统离散模拟的计算，特别涉及到在图形处理器GPU上实现多组分系统离散模拟计算的相关方法。 

背景技术

多组分系统是指由两种以上不同性质的组分所形成的系统。在对多组分系统做模拟时，多组分系统中的不同组分可以用不同种类的粒子来表示，所述的模拟过程需要处理粒子运动以及粒子间的相互作用。在模拟过程中，粒子间的相互作用一般可以用二体作用“势”或者作用力函数表示。如在分子动力学MD模拟中，常见的Lennard-Jones势采用下列公式表示： 

φ(rij)=4ϵ[a(σrij)12-b(σrij)6]]]>

其中，ε为作用势能，σ为作用特征长度(一般为分子直径)，r_ij为分子i到分子j的距离；系数a、b表示斥力项和引力项的相对大小，一般情况a＝b＝1，而a＝1和b＝0时表示只有斥力作用。 

而MD模拟中的作用力函数则可以用下列公式表示： 

Fij=-▿φ(rij)=(48ϵσ2)[a(σrij)14-b2(σrij)8](ri-rj)]]>

其中，F_ij表示分子i受到分子j的作用力。 

关于分子动力学MD模拟的具体情况可参见参考文献1：“Frenkel Daan and Smit Berend，1996.Understanding Molecular Simulation：From Algorithms to Applications.Orlando，Academic Press”。