桌面机上的大规模反应动力学模拟新方法
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- 英文论文题名：Large-scale ReaxFF Molecular Dynamics On Desktop
- 论文作者：李晓霞 ; 郑默 ; 聂峰光 ; 郭力
- 英文论文作者：Xiaoxia Li ; M Zheng ; FG Nie ; L Guo ; Institute of Process Engineering ; Chinese Academy of Sciences
- 年：2016
- 作者机构：中国科学院过程工程研究所;
- 论文关键词：ReaxFF MD ; 反应机理 ; GPU ; GMD-Reax ; VARxMD
- 会议召开时间：2016-07-01
- 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十五分会：化学信息学与化学计量学
- 语种：中文
- 分类号：O643.1
- 学会代码：ZGHY
- 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第二十五分会 ; 化学信息学与化学计量学
- 会议地点：中国辽宁大连
- 主办单位：中国化学会
- 学会名称：中国化学会
- 页数：1
- 文件大小：242k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
反应分子动力学(ReaxFF MD)是van Duin和Goddard等提出的反应力场与分子动力学结合的方法,近年来发展迅速,力场可描述的元素覆盖面不断扩展,该方法能够描述分子体系化学反应的演化,且不需要预先假定反应路径,在爆炸、燃烧、热解、催化等领域获得广泛应用。但ReaxFF MD仍然是一种计算强度大的方法,单节点适宜计算规模为~1000原子,可比经典MD慢数十倍。将GPU并行与基于化学信息学分析化学反应相结合的新方法,可使规模为~10,000原子的规模在桌面机上高效模拟。该方法已应用于极具挑战性的煤热解机理研究,也应用于生物质体系(纤维素、木质素)热解及RP-3替代燃料氧化机理研究,所揭示的反应机理是实验方法及其他计算方法难以获得的。该方法建立的GPU程序系统(GMD-Reax)和化学反应分析系统(VARxMD)均为国际首创、且具有通用性,扩展了ReaxFF MD模拟的可应用性。
ReaxFF MD is a useful method for reaction mechanism investigation.However,it is computationally intensive.ReaxFF MD simulation can be 10- 50 times slower than classical MD.A new methodology that combines GPU parallel computing with cheminformatics approach for reaction analysis rooted in two novel codes(GMD-Reax)and VARxMD has made it practical to run ReaxFF MD simulations of 10,000 atoms on desktop.Applications of the methodology helps uncovering pyrolysis reaction mechanism of coal,biomass etc,which is hardly accessible with experiments and other computational approach.
ReaxFF MD is a useful method for reaction mechanism investigation.However,it is computationally intensive.ReaxFF MD simulation can be 10- 50 times slower than classical MD.A new methodology that combines GPU parallel computing with cheminformatics approach for reaction analysis rooted in two novel codes(GMD-Reax)and VARxMD has made it practical to run ReaxFF MD simulations of 10,000 atoms on desktop.Applications of the methodology helps uncovering pyrolysis reaction mechanism of coal,biomass etc,which is hardly accessible with experiments and other computational approach.
引文
[1]Li X.;Zheng M.;Liu,J.;Guo,L.Mol.Simu.2015,41(1-3):13-27
[2]李晓霞,郑默,韩君易,郭力,刘晓龙,乔显杰,袁小龙.中国科学化学,2015,45(4):373-382
[2]李晓霞,郑默,韩君易,郭力,刘晓龙,乔显杰,袁小龙.中国科学化学,2015,45(4):373-382