Модель двумерного газа

Модель поведения частиц в двумерном газе с использованием методов молекулярной динамики.

Описание

Модель молекулярной динамики для симуляции двумерной системы частиц, взаимодействующих через потенциал Леннарда-Джонса в периодических граничных условиях. Для решения уравнений движения использовался алгоритм Стремера-Верле.

Реализованы:

• расчёт кинетической, потенциальной и полной энергии
• определение и контроль температуры системы
• расчёт среднеквадратичного смещения
• расчёт парной корреляционной функции
• сохранение позиций частиц и наблюдаемых в файл
• визуализация наблюдаемых, всей системы и траектории отдельной частицы

Подробное описание методов можно найти в работе Vollmayr-Lee, Katharina, Introduction to Molecular Dynamics Simulations..

Использование

0. Зависимости

Убедитесь, что у вас установлены необходимые зависимости, такие как g++ для компиляции C++ кода и Python для выполнения скрипта визуализации. Установите необходимые для визуализации библиотеки:

pip install numpy matplotlib tk scipy

1. Клонирование репозитория

1. Откройте терминал и выполните следующую команду для клонирования репозитория:

   git clone https://github.com/Onishenko-sci/Molecular-Dinamics-Gas.git

2. Перейдите в каталог проекта:

   cd Molecular-Dinamics-Gas

2. Компиляция и Запуск

Для быстрого старта, выполните следующие шаги:

1. Перейдите в каталог с Makefile:

   cd source

2. Для изменния параметров модели внесите изменения в main.cpp файл проекта.

3. Используйте команду make с ключом all:

   make all

Эта команда скомпилирует исходный код программы и выполнит программу для симуляции молекулярной динамики, а затем отобразит результаты с использованием скрипта Python.

3. Просмотр Результатов

Если у вас уже есть скомпилированный файл и вы хотите только отобразить результаты, выполните:

make show

Это выполнит только Python скрипт для визуализации.