Анализ эффективности симплектических схем высокого порядка точности на примере задачи о соударении наночастицы с преградой

Работа посвящена применению метода молекулярной динамики (МД) для численного моделирования высокоскоростного взаимодействия твердых тел. Численно смоделировано явление отскока медной наночастицы от алюминиевой пластины. Для схемы Верле и новой симплектической схемы FR50, полученной ранее автором, найдены интервалы временных шагов, такие, что при задании временного шага в этих интервалах не происходит дрейфа полной энергии. При этом дрейф полной энергии возникает в случае схемы FR50 при гораздо больших шагах, чем в случае метода Верле. На основе анализа результатов численного моделирования задачи о соударении наночастицы с преградой показана необходимость введения в рассмотрение нескольких критериев подобия по аналогии с механикой сплошных сред. Предложен быстрый простой компьютерный тест для отбраковки ЕАМ-потенциалов до начала решения основной МД-задачи.