ON ENERGY CONSERVATION OF THE SIMPLIFIED TAKAHASHI-IMADA METHOD.
ON ENERGY CONSERVATION OF THE SIMPLIFIED TAKAHASHI-IMADA METHOD.
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DOI：
10.1051/m2an/2009019
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发表时间：
2009-07-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Skeel RD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hairer E;McLachlan RI;Skeel RD
在哈密顿系统的长时间数值积分中，特别是在分子动力学模拟中，能量守恒是非常重要的。对于具有足够小步长的辛积分器，这是由修正的哈密顿量的存在所保证的，该修正的哈密顿量直到指数小项都是精确守恒的。本文讨论简化的Takahashi-Imada方法，它是对Störmer-Verlet方法的一种改进，它同样易于实现，但提高了精度。这种积分器是对称的，体积保持不变，但不再是辛的。我们研究了它的长期能量守恒，给出了理论论证，并通过数值实验证明了能量漂移(线性或类似随机游走)的可能性。关于能量守恒，本文提供了有关使用辛积分器的重要性的经验和理论数据。
In long-time numerical integration of Hamiltonian systems, and especially in molecular dynamics simulation, it is important that the energy is well conserved. For symplectic integrators applied with sufficiently small step size, this is guaranteed by the existence of a modified Hamiltonian that is exactly conserved up to exponentially small terms. This article is concerned with the simplified Takahashi-Imada method, which is a modification of the Störmer-Verlet method that is as easy to implement but has improved accuracy. This integrator is symmetric and volume-preserving, but no longer symplectic. We study its long-time energy conservation and give theoretical arguments, supported by numerical experiments, which show the possibility of a drift in the energy (linear or like a random walk). With respect to energy conservation, this article provides empirical and theoretical data concerning the importance of using a symplectic integrator.
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影响因子：
3.1
作者：
Skeel, RD;Zhang, GH;Schlick, T
通讯作者：
Schlick, T
影响因子：
2.1
作者：
He, YN;Miao, HL;Chen, ZX
通讯作者：
Chen, ZX
DOI：
10.1088/0305-4470/37/45/l01
发表时间：
2004-11-12
期刊：
JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND GENERAL
影响因子：
--
作者：
McLachlan, RI;Perlmutter, M
通讯作者：
Perlmutter, M
影响因子：
2.1
作者：
Tupper, PF
通讯作者：
Tupper, PF
影响因子：
1.7
作者：
TAKAHASHI, M;IMADA, M
通讯作者：
IMADA, M