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Fast simulation of polymer chains

机译：快速模拟聚合物链

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We propose an algorithm for the fast and efficient simulation of polymers represented by chains ofhard spheres. The particles are linked by holonomic bond constraints. While the motion of thepolymers is free (i.e., no collisions occur) the equations of motion can be easily integrated using acollocation-based partitioned Gauss–Runge–Kutta method. The method is reversible, symplectic,and preserves energy. Moreover the numerical scheme allows the integration using much longertime steps than any explicit integrator such as the popular Verlet method. If polymers collide thepoint of impact can be determined to arbitrary precision by simple nested intervals. Once thecollision point is known the impulsive contribution can be computed analytically. We illustrate ourapproach by means of a suitable numerical example.
机译：我们提出一种算法，用于快速有效地模拟硬球链代表的聚合物。颗粒通过完整的键约束进行连接。尽管聚合物的运动是自由的（即不发生碰撞），但可以使用基于配位的分区高斯-朗格-库塔方法轻松地集成运动方程。该方法是可逆的，辛的并且节省能量。此外，数值方案允许使用比任何明确的积分器（例如，流行的Verlet方法）更长的时间进行积分。如果聚合物发生碰撞，则可以通过简单的嵌套间隔将冲击点确定为任意精度。一旦知道了碰撞点，就可以解析地计算出冲动贡献。我们通过一个合适的数值示例来说明我们的方法。

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