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【24h】

Wave propagating across atomic-continuum interface

机译：波在原子连续谱界面上传播

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Motivated by eliminating the spurious wave reflection at the interface between atomic and continuum domains in the multiscale modeling and simulation, we present a novel numerical approach for the atomistic field theory without any special treatment at the interfaces. This novel approach abandons the method to calculate the finite element nodal forces in the continuum domain based on the strain-stress relation. Instead, it employs the interatomic forces as in molecular dynamics simulation. This nonlocal procedure overcomes the force mismatch between atomic and continuum domains and enables a seamless scale transition between fully atomistic resolution and continuum description. Meanwhile, to balance the trade-off between computational efficiency and numerical accuracy, we adopt a cluster-based sampling scheme which allows a group of unit cells around every nodal point to contribute to the calculation of nodal forces. Numerical results show that this novel numerical procedure drastically reduces the wave reflection at the atomic-continuum interface.
机译：通过消除多尺度建模和仿真中原子域和连续域之间的界面处的杂散波反射，我们提出了一种新颖的原子场理论数值方法，无需在界面处进行任何特殊处理。这种新颖的方法放弃了基于应变-应力关系来计算连续域中有限元节点力的方法。相反，它在分子动力学模拟中采用了原子间力。这种非局部过程克服了原子域和连续域之间的力失配，并实现了完全原子分辨率和连续体描述之间的无缝尺度转换。同时，为了平衡计算效率和数值精度之间的平衡，我们采用基于簇的采样方案，该方案允许每个节点附近的一组单位单元有助于节点力的计算。数值结果表明，该新颖的数值程序极大地减少了原子连续谱界面上的波反射。

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