Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах
A multiscale modelling framework that employs molecular dynamics and hydrodynamics principles has been developed to describe the dynamics of hybrid particles. Based on the principle of least action, the equations of motion for hybrid particles were derived and verified by using the Gauss principle o...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023316 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131503802712064 |
|---|---|
| author | Bakumenko, M. Bardik, V. Farafonov, V. Nerukh, D. |
| author_facet | Bakumenko, M. Bardik, V. Farafonov, V. Nerukh, D. |
| author_sort | Bakumenko, M. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-05-30T12:27:07Z |
| description | A multiscale modelling framework that employs molecular dynamics and hydrodynamics principles has been developed to describe the dynamics of hybrid particles. Based on the principle of least action, the equations of motion for hybrid particles were derived and verified by using the Gauss principle of least constraints testifying to their accuracy and applicability under various system constraints. The proposed scheme has been implemented in a popular open-source molecular dynamics code GROMACS. The simulation for liquid argon under equilibrium conditions in the hydrodynamic limit (s = 1) has demonstrated that the standard deviation of the density exhibits a remarkable agreement with predictions from a pure hydrodynamics model, validating the robustness of the proposed framework. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe69.4.269 |
| first_indexed | 2025-10-02T01:19:06Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2023316 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-10-02T01:19:06Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20233162024-05-30T12:27:07Z The Multiscale Hybrid Method with a Localized Constraint. II. Hybrid Equations of Motion Based on Variational Principles Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах Bakumenko, M. Bardik, V. Farafonov, V. Nerukh, D. molecular dynamics multiscale method control volume function hydrodynamic equations equation of motion Principle of least action Gauss principle constraint молекулярна динамiка мультискейлiнговий метод функцiя контрольного об’єму гiдродинамiчнi рiвняння рiвняння руху принцип найменшої дiї принцип Ґауса обмеження A multiscale modelling framework that employs molecular dynamics and hydrodynamics principles has been developed to describe the dynamics of hybrid particles. Based on the principle of least action, the equations of motion for hybrid particles were derived and verified by using the Gauss principle of least constraints testifying to their accuracy and applicability under various system constraints. The proposed scheme has been implemented in a popular open-source molecular dynamics code GROMACS. The simulation for liquid argon under equilibrium conditions in the hydrodynamic limit (s = 1) has demonstrated that the standard deviation of the density exhibits a remarkable agreement with predictions from a pure hydrodynamics model, validating the robustness of the proposed framework. Для опису динамiки гiбридних частинок було розроблено систему мультискейлiнгового моделювання, що використовує принципи молекулярної динамiки та гiдродинамiки. Ґрунтуючись на принципi найменшої дiї, ми отримали рiвняння руху гiбридних частинок, якi узгоджуються iз принципом найменших обмежень Ґауса, що свiдчить про їхню точнiсть та застосовнiсть при рiзних обмеженнях, накладених на систему. Запропоновану схему використано при моделюваннi рiвноважного стану рiдинного аргону в рамках пакету GROMACS. Продемонстровано узгодженiсть отриманих стандартних вiдхилень густини з результатами суто гiдродинамiчного моделювання, що пiдтверджує надiйнiсть запропонованої моделi. Publishing house "Academperiodika" 2024-05-30 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023316 10.15407/ujpe69.4.269 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 69 No. 4 (2024); 269 Український фізичний журнал; Том 69 № 4 (2024); 269 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe69.4 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023316/3098 Copyright (c) 2024 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | молекулярна динамiка мультискейлiнговий метод функцiя контрольного об’єму гiдродинамiчнi рiвняння рiвняння руху принцип найменшої дiї принцип Ґауса обмеження Bakumenko, M. Bardik, V. Farafonov, V. Nerukh, D. Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах |
| title | Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах |
| title_alt | The Multiscale Hybrid Method with a Localized Constraint. II. Hybrid Equations of Motion Based on Variational Principles |
| title_full | Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах |
| title_fullStr | Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах |
| title_full_unstemmed | Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах |
| title_short | Мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. II. Гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах |
| title_sort | мультискейлінговий гібридний метод з локалізованим обмеженням. ii. гібридні рівняння руху, основані на варіаційних принципах |
| topic | молекулярна динамiка мультискейлiнговий метод функцiя контрольного об’єму гiдродинамiчнi рiвняння рiвняння руху принцип найменшої дiї принцип Ґауса обмеження |
| topic_facet | molecular dynamics multiscale method control volume function hydrodynamic equations equation of motion Principle of least action Gauss principle constraint молекулярна динамiка мультискейлiнговий метод функцiя контрольного об’єму гiдродинамiчнi рiвняння рiвняння руху принцип найменшої дiї принцип Ґауса обмеження |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023316 |
| work_keys_str_mv | AT bakumenkom themultiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples AT bardikv themultiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples AT farafonovv themultiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples AT nerukhd themultiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples AT bakumenkom mulʹtiskejlíngovijgíbridnijmetodzlokalízovanimobmežennâmiigíbridnírívnânnâruhuosnovanínavaríacíjnihprincipah AT bardikv mulʹtiskejlíngovijgíbridnijmetodzlokalízovanimobmežennâmiigíbridnírívnânnâruhuosnovanínavaríacíjnihprincipah AT farafonovv mulʹtiskejlíngovijgíbridnijmetodzlokalízovanimobmežennâmiigíbridnírívnânnâruhuosnovanínavaríacíjnihprincipah AT nerukhd mulʹtiskejlíngovijgíbridnijmetodzlokalízovanimobmežennâmiigíbridnírívnânnâruhuosnovanínavaríacíjnihprincipah AT bakumenkom multiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples AT bardikv multiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples AT farafonovv multiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples AT nerukhd multiscalehybridmethodwithalocalizedconstraintiihybridequationsofmotionbasedonvariationalprinciples |