作者：马云霞 赵慧霞 杨晓峰
来源：《硅谷》2012年第03期
钓鱼船 摘 要： 阐述分子动力学模拟的基本步骤，给出求解所需的运动方程，介绍在模拟和计算过程中产生的误差，并给出减小和避免误差的方法。 中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210179－01
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1 分子动力学模拟简介
分子动力学模拟是在原子和分子水平上求解多体问题的一种重要的计算机模拟方法。我们知道粒子的运动取决于经典力学（F=ma），所以在分子动力学中，粒子的运动行为是通过经典的Newton运动方程所描述的。其中每个分子各自服从牛顿运动定律：
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通过求解这组牛顿运动方程可以得到体系中各分子、原子的微观状态随时间的动态变化。
近几年随着计算机技术的发展分子动力学模拟的空间也得到了进一步的拓展，模拟技术也在逐步成熟，它是本世纪以来除实验手段和理论分析外的第三种科学研究手段。本文通过参考和查阅大量的资料和文献对在模拟过程中产生的误差进行了简要的总结和分析，希望对后续工作者起到一定的帮助。
2 分子动力学模拟步骤
2.1 设定模拟所采用的模型[2]。也就是势函数的选取，这一步是进行分子动力学模拟的基础。不同的势函数具有不同的适用范围和局限性，我们要针对特定的目的选取适当的势函数，最后计算结果的准确性与所选用的势函数是否恰当息息相关。势函数一旦确定，就可以根据物理学规律通过模拟计算求得我们需要的守恒量。
2.2 给定初始条件。求解运动方程首先要知道粒子的初始位置和速度，不同的算法初始条件的给定也是不一样的。一般用的初始条件有两种：1）令初始位置在差分网格格子上，初始位置从波尔兹曼分布随机抽样得到；2）令初始位置随机的偏离差分网格格子，初始速度为零或者从波尔兹曼随机抽样得到。
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