球装问题 Random Close Packing

做DEM模拟的第一步,寻找合适的初始构型。于是找到随机球装问题(RCP, random close packing),这个问题本身就很有意思。简单而言就是如何在有限空间内存放更多小球。估计是一个几千年的问题了,不过用计算机模拟,可以发现很多的问题,例如很容易在局部产生拥塞结构(jammed structure)。
下面是一个满足周期性边界条件的1000个等尺寸球装构型,相对密度62.8%。更高密度的结构,需要指数增长的CPU时间;但同时又可能发生局部规则结构的形成(结晶),而失去随机结构的意义。
可视化使用Mathematica,数学软件,做可视化就慢多了。

Number of Particles: 1000
Contraction Rate: 0.10000000
Radius: 0.05312100
Density: 0.62789550
File: P_N1000_0.dat (14.03.2007)

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2 条评论

  1. Hui Liang
    发表于2007/04/26 14:48 | 永久链接
    一直想自己把问题搞定,不过还是终于忍不住,跑到你这里来骚扰了.
    周期性边界条件我实在加不上,所遇到的问题已经发到你邮箱里了,有时间的话,劳烦看一下.
    又要耽误你的时间了,实在不好意思.
  2. wjxway
    发表于2014/11/12 19:50 | 永久链接

    请问您是如何保证他们互相接触但是并不会有交集的呢?(我也用Mathematica,所以可以直接发送给我代码。:))
    这种方法可以应用于粒子为椭球时的情况吗?(比如说利用圆心之间距离为2r,然后每一步寻求此时势能面的最低点的这种方法便在椭球情况下不可行。)
    您是怎么跑md的?能详细说一下流程吗?还是直接摆放粒子,而非摆放上之后“摇晃”盒子来寻求更好的结构?
    谢谢!

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