最简单的分子动力学模拟 python

一个简单的分子动力学模拟可以使用Python编写。下面是一个基本框架：

import numpy as np

# 定义模拟参数
num_particles = 100 # 粒子数
box_size = 10.0 # 模拟盒子大小
timestep = 0.01 # 时间步长
num_steps = 1000 # 模拟步数

# 初始化粒子位置和速度
positions = np.random.uniform(low=0.0, high=box_size, size=(num_particles, 3))
velocities = np.zeros((num_particles, 3))

# 定义势能和力函数
def calculate_potential_energy(positions):
    # 计算势能
    return 0.0

def calculate_forces(positions):
    # 计算力
    return np.zeros((num_particles, 3))

# 开始模拟
for step in range(num_steps):
    # 计算势能和力
    potential_energy = calculate_potential_energy(positions)
    forces = calculate_forces(positions)

    # 计算加速度和速度
    accelerations = forces / mass
    velocities += accelerations * timestep

    # 计算新的位置
    positions += velocities * timestep

    # 边界处理
    positions = np.mod(positions, box_size)

    # 输出模拟结果
    print(f"Step {step}: Potential energy = {potential_energy}")

这个模拟示例中，我们使用了NumPy库来进行数值计算。你可以根据需要修改模拟参数、势能和力函数等。