热-力耦合的原子-连续并发耦合多尺度模型和算法

摘要

本文给出了一个热-力耦合问题的原子-连续并发耦合模型及其算法。连续模型覆盖整个区域,原子模型只在局部关键区域使用。原子的运动被分解为“结构形变”部分和“热振动”部分,前者与位移场对应,后者与温度场对应。连续模型的本构关系基于原子模型。连续模型计算为分子动力学模拟提供边界条件;同时,分子动力学模拟结果校正连续位移场和温度场。在分子动力学边界条件的构造过程中,保证连续模型与原子模型的能量传输的一致性;基于最小二乘法用分子动力学模拟结果对连续位移场和温度场进行校正。