作者:Lawrence Xi
這是一個偏學術的項目。流體力學界對過冷液體(supercooled liquid)的認知還不完善,我的項目利用Python的分子模拟,通過搭建一個binary hard disk system并對系統進行壓縮模拟來驗證Dynamic Facilitation Theory是否适用于我搭建的分子模型。
DF Theory包含以下理論推測
系統激發态密度與系統壓力成log關系:
系統的弛豫時間和系統壓力成如下關系:
來源:項目PPT
我在Python内搭建如上binary hard disk模型, 并壓縮系統至不同的密度來模拟過冷液體。壓縮完成之後在此運作系統來模拟過冷液體正常布朗運動。在此期間,收集每一個粒子的實時坐标(x,y)并做如下計算:
- 辨識系統的激發态密度
- 驗證系統激發态密度和系統壓力是否成log關系
- 計算系統的弛豫時間(relaxation time)
- 驗證系統弛豫時間和系統壓力的關系
結果
通過收集大量系統模拟分子坐标的實時資料以及對其進行延伸計算,我們可以發現DF Theory是适用于binary hard disk system。
激發識别
用訓示函數量化激發的總密度
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Boltzmann關系:線性關系與查找能量标度KA
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