Pengujian sederhana untuk BDS Program

Posted on February 8th, 2010 admin No comments

Pengujian sederhana terhadap program simulasi dinamis brownian yang telah dibuat ini bertujuan untuk menguji jalannya program dalam menghitung besaran-besaran fisika yang diinginkan, yaitu posisi dan kecepatan partikel Brownian serta energi sebagai fungsi waktu. Program BDS yang telah dibuat memanfaatkan sistem Lennard-Jonnes Fluid (gas mulia), dengan alasan demi kemudahan dalam menganalisis hasil yang telah diperoleh. Satuan yang digunakan adalah LJ units, yang mana memberikan beberapa definisi satuan untuk energi, panjang, dan massa sebagai berikut: satuan energi = EPS; satuan panjang = SIGMA; satuan massa = massa partikel (= 1). Besaran turunan yang lain adalah volume dari sel satuan fcc cubic = a**3, volume per atom = a**3/4, kerapatan (densitas) = 4/a**3.
Langkah-langkah yang saya lakukan untuk menguji dan memastikan jalannya program BDS adalah sebagai berikut.
1. Menentukan kerapatan dari kisi fcc (dengan parameter kisi = a) sama dengan SQRT(2)*r0, di mana r0 = 2**(1/6) berkaitan dengan jarak equilibrium pada sumur potensial LJ untuk energi = 1_EPS, dan jarak potensial cutoff antara partikel-partikel tetangga terdekat di dalam kisi fcc: rcut = 1.2 SIGMA. Dari sini, saya dapat menentukan besarnya kerapatan (scaled density) dalam satuan SIGMA**3. Untuk sistem riil, nilai potential cutoff adalah rcut = 2.5 SIGMA.
2. Memeriksa apakah posisi dan kecepatan yang dihasilkan telah sesuai dengan skala yang ditentukan dalam teori. Saya perlu mengamati bahwa besarnya orde posisi setiap atom tidak lebih besar dari orde parameter kisi fcc yang digunkan. Selain itu, saya menerapkan order parameter calculation untuk kisi fcc agar memperoleh hasil harga mutlak Sk = 1.
3. Mengatur jumlah partikel dalam kisi fcc sebanyak 256 atom, dan potential cutoff 2.5 SIGMA. Ada empat sel satuan dalam setiap arah koordinat Kartesian. Simulasi dijalankan dengan time step 0.001 sampai 0.004. Sistem yang disimulasikan harus tetap berada dalam “constant total energy surface.” Nilai energi total ditentukan dari nilai kecepatan mula-mula (energi kinetik). Menampilkan hasil perhitungan energi total sebagai fungsi time step dan membuat plot.
Tiga langkah di atas dapat digunakan untuk menguji keberhasilan program simulasi yang telah saya buat. Langkah-langkah ini telah sering dilakukan oleh para pemogram simulasi dinamis molekuler dengan sistem LJ Fluid. Saya cukup yakin dengan pengujian sederhana semacam ini.

dionisius montja