摘要：分子动力学模拟是一种可以使用计算机分子动力学模拟的物理学方法,它利用计算机的技术来进行模拟,是目前计算热输运现象的最有效的运算方法之一。

本文先是粗略的概括了计算热输运的常用方法；即玻尔兹曼输运方程和非平衡格林函数，然后详细介绍了使用分子动力学进行模拟热输运，接着简单介绍了使用GPU加速进行分子动力学模拟的方法，GPU加速是优化程序的一种硬件加速方法。近几年来，由于GPU（Graphics Processing Unit）所具有的大数量运算、浮点数运算的优势，它被广泛应用于科学研究中以提高程序性能，包括深度学习、人工智能在内的领域通过GPU加速取得了非凡的成果。接着给出了平衡态分子动力学热输运的运行程序以及其MATLAB输出结果模拟图，得到了以60K的固态氩为体系的热导率模拟实验结果，将其和理论值进行对比，发现模拟实验的可行性。推导出可以用这个方法去模拟其他体系的热输运情况，多次实验得到其热导率。

关键词：GPU，分子动力学模拟，能量密度时空涨落关联函数，热导率

目录

摘要

Abstract

一、绪论-3

二、常用计算方法-3

（一） 玻尔兹曼输运方程-3

（二） 非平衡格林函数-3

（三） 分子动力学-4

1.平衡态分子动力学-6

2.非平衡态分子动力学-10

三、 分子动力学算法设计-13

四、程序和脚本-18

（一） 平衡态分子动力学模拟C语音程序-18

（二） MATLAB脚本分析-18

五、 小结-19

致谢-20

参考文献-20