Tez detayları

Moleküler dinamik simülasyon programı yazımı ve paralelleştirilmesi = Developing and parallelization of molecular dynamics simulation program

Yazarlar:

Çopur, Fatih

Yayıncı:

Erciyes Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Fizik

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2015

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000253398

Özet

In this study, molecular dynamics simulation code has been developed by using C programming language. Developed code has been parallelized with OpenMP and CUDA. The program which can use potential functions of Lenard Jones and Embeded Atom Method (EAM), solves the equation of motion with integration algoritm of Velocity Verlet or Beeman Predictor Corrector, and controls the temperature with Nose Hoover thermostat. Accuracy of the program has been tested with observing conservation of total energy, crystallisation during recooling and formation of icosahedron geometry for specisific sizes. Melting and solidification points have been identified for some metal clusters and outcomes of the program were compared with LAMMPS outputs. In addition, a performance analysis has been made between OpenMP and CUDA on force calculation and neighborlist subroutins using Lennard Jones potantial function.

Bu çalışmada C programlama dili ile moleküler dinamik simülasyonu programı yazılmıştır. Geliştirilen kod, OpenMP ve CUDA ile paralelleştirilmiştir. Lennard Jones ve Gömülü Atom Metodu (EAM) potansiyel fonksiyonlarını kullanabilen program, hareket denklemini Velocity Verlet veya Beeman Predictor Corrector algoritması ile çözmektedir ve sıcaklığı Nose Hoover termostadı ile kontrol etmektedir. Kodun güvenilirliği; enerjinin korunumu, soğutma sonucunda tekrar kristal yapının elde edilmesi ve belli atom sayıları için icosahedron geometrisinin oluşması incelenerek test edilmiştir. Bazı metal topaklar için erime ve katılaşma sıcaklıkları tespit edilmiş, program çıktıları LAMMPS programı çıktıları karşılaştırılmıştır. Ayrıca, Lennard Jones potansiyel fonksiyonu kullanılarak komşuluk sayma ve kuvvet hesabı yapan rutinlerin OpenMP ve CUDA arasındaki performans analizi yapılmıştır.

Tez detayları

Moleküler dinamik simülasyon programı yazımı ve paralelleştirilmesi = Developing and parallelization of molecular dynamics simulation program

Yazarlar: Çopur, Fatih

Yayıncı: Erciyes Üniversitesi

Ana Başlıklar: Fizik

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2015

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000253398