Введение
1 Обзор литературы 13
1.1 Работы, посвященные исследованиям пузырьков в метаста-бильных состояниях 13
1.2 Основные сведения о кавитации, ее типах и методах обнаружения 24
2 Математическая модель 29
2.1 Моделирование методами молекулярной динамики 29
2.1.1 Интегрирование уравнений движения 30
2.1.2 Граничные условия 32
2.1.3 Начальное состояние системы 34
2.1.4 Потенциал межмолекулярного взаимодействия Леннард-Джонса 35
2.1.5 Вычисление макроскопических свойств системы методами молекулярной динамики 38
2.1.6 Ансамбли, термостат и баростат в МД моделировании 39
2.2 Структура данных и графические процессора (GPU) . 43
2.2.1 Алгоритм построения структуры данных 44
2.2.2 Ускорение вычислений при помощи архитектурных решений и графических процессоров (GPU) 50
2.2.3 Применение графических процессоров (GPU) в молекулярно динамическом моделировании 52
2.2.4 Результаты ускорения 52
2.3 Тестирование кода 55
2.3.1 Свободная динамика паро-жидкостной среды 56
2.3.2 Поверхностное натяжение 58
2.3.3 Уравнение состояния и вычисление давления 64
2.3.4 Контроль скорости и температуры 67
3 Исследование прочности жидкого аргона на разрыв . 69
3.1 Объемная прочность чистого аргона на разрыв 69
3.1.1 Уравнение состояния Редлиха-Квонга 69
3.1.2 Моделирование кавитационной прочности 72
3.2 Моделирование кавитационной прочности жидкого аргона с растворенным газом 85
3.3 Моделирование кавитационной прочности жидкого аргона с нерастворенным газом 95
3.4 Моделирование гетерогенной нуклеации в жидком аргоне с твердой частицей платины 97
Заключение 107
Литература
