# case06: 一维原子链横波模拟 60 个原子沿 x 轴排列,相邻原子用弹簧连接。原子 1 受 z 方向驱动力作用,产生沿链传播的横波。 ## 物理设定 | 参数 | 值 | |---|---| | 原子数 | 60 | | 排列 | 沿 x 轴等间距排列,间距为 1 | | 约束 | 原子**沿 z 方向自由振动**(fix_x=1, fix_y=1, fix_z=0),x, y 锁定 | | 弹簧 | 劲度系数 k=1.0,原长 L₀=1.0 | | 重力 | 无 | | 万有引力 | 无 | | 阻尼 | 无 | | 驱动力 | 原子 1(z 方向驱动) | | 算法 | leapfrog(蛙跳法,能量守恒) | ## 驱动力 原子 1 的位置由 `input/driver.txt` 中的驱动力公式决定: ```math z(t) = A_z \cdot \cos(2\pi f_z t + \phi_z) ``` 当前参数:A_z = 0.5, f_z = 0.1 Hz, φ_z = 90°, period = all(全程驱动)。 ## 动力学行为 原子 1 沿 z 方向的受迫振动通过弹簧逐次传递给相邻原子,形成沿链传播的**横波**。由于 z 方向的振动是横向的,弹簧大部分张力在 x 方向,z 方向的有效刚度是非线性的——等效于一个三次方恢复力(FPU 型非线性),因此波速较慢。 ## 使用方法 ```bash cd examples/case06 python run_dynamics.py ``` 配置参数详见 `input/input.txt`,驱动力定义见 `input/driver.txt`,完整文档见 `doc/index.html`。