并行耗散分子动力学的研究的开题报告.docx

并行耗散分子动力学的研究的开题报告 一、研究背景 计算物理学的发展已经为我们提供了一种相对较为便捷且精确的计算方法，以便解决利用传统实验方法难以解决的问题。而并行耗散分子动力学方法（PDM+D）则是在计算机科学与物理学相结合的基础上，通过物理系统的模拟和分析，探索物质和能量的微观机理而设计的计算方法。PDM+D方法分为分子动力学（MD）模拟和离子弥散模拟两部分。MD模拟主要是通过经典力学来描述大分子的运动，以及分子对分子之间的相互作用。离子弥散模拟则描述离子等荷带载粒子的运动过程，这对于研究电极材料中离子交换的过程、液相中物质的扩散和反应等方面具有很重要的应用价值。因此，PDM+D方法作为一种高效、可靠的计算方法，正变得越来越受到科研工作者的重视。 二、研究内容 本项目将委托通过PDM+D方法，以固液相体系中离子扩散过程为研究对象，具体内容如下： 1. 确立模型 通过分析固液相离子扩散的机理和方法，建立严谨的模型。 2. 计算参数选择 通过模型的建立，确定所需的参数，确定模型的物理参数，计算需要使用的计算参数，并对计算参数进行合理选择。 3. 模拟与优化 采用并行计算模式模拟固液相离子扩散过程，对模拟过程中产生的数据进行优化处理。 4. 结果分析 通过模拟结果的统计分析、对比实验结果与模拟结果的数据处理等方式，概括得出本研究所需要的结果，为进一步研究电极材料中离子交换、液相中物质的扩散和反应等方面提供理论基础。 三、研究意义 通过本课题的研究，将能够推进计算机科学与物理学的学科交叉合作，减少在具体实验过程中的人员和物质投入，极大的提高研究效率和科学能力，进一步推进新材料研究、清洁能源开发等技术领域的科学进步。