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【计算材料学-从算法原理到代码实现】视频教程 | 6.3.3 Velocity Verlet算法介绍
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Velocity Verlet 算法是一种用于解决经典力学中运动方程的数值积分方法,广泛应用于计算物理、化学和分子动力学模拟。它的优点在于保留了物理定律的时间可逆性,并且在没有外部驱动力或耗散的系统中,可以很好地保存机械能量。相比于其他一些积分方法,如欧拉方法,Velocity Verlet更能有效地保持系统的总能量不变。此外,Velocity Verlet 是一个二阶精度的方法,即其局部的截断误差与时间步长的平方成正比。所以,通过减小时间步长,误差可以有效地降低。 然而,Velocity Verlet 算法也存在一些局限性。比如,它需要在每个时间步长的开始和结束时计算力,这可能会导致计算开销较大。另外,如果系统的质量和力随时间剧烈变化,Velocity Verlet 算法可能不是最佳选择,因为它假设在一个时间步长内,力和质量是常数。对于包含阻尼的系统,Velocity Verlet 算法可能不能准确地描述阻尼力对动态性质的影响,这种情况下,使用考虑到阻尼的算法可能会更为合适。
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