Сетка частиц ( PM ) - это вычислительный метод определения сил в системе частиц. Эти частицы могут быть атомами, звездами или компонентами жидкости, поэтому метод применим во многих областях, включая молекулярную динамику и астрофизику. Основной принцип состоит в том, что система частиц преобразуется в сетку (или «сетку») значений плотности. Затем вычисляется потенциал для этой сетки плотности, и силы применяются к каждой частице в зависимости от того, в какой ячейке она находится и где находится.
Существуют различные методы преобразования системы частиц в сетку плотностей. Один из методов состоит в том, что каждая частица просто сообщает свою массу ближайшей точке сетки. Другой метод - это метод Cloud-in-Cell (CIC), в котором частицы моделируются как кубы постоянной плотности, и одна частица может давать массу нескольким ячейкам.
Как только распределение плотности найдено, потенциальная энергия каждой точки в сетке может быть определена из дифференциальной формы закона Гаусса , который - после идентификации электрического поля E как отрицательного градиента электрического потенциала Φ - дает повышение до пуассоновского уравнение , которое легко решается после применения преобразования Фурье. Таким образом, быстрее выполнить расчет PM, чем просто сложить все взаимодействия на частице, связанные со всеми другими частицами, по двум причинам: во-первых, обычно существует меньше точек сетки, чем частиц, поэтому количество взаимодействий для расчета меньше, и, во-вторых, сеточная техника позволяет использовать методы преобразования Фурье для оценки потенциала, и они могут быть очень быстрыми .
PM считается устаревшим методом, поскольку он плохо моделирует тесное взаимодействие между частицами. Его заменил метод Particle-Particle Particle-Mesh , который использует прямую сумму частиц-частиц между соседними частицами в дополнение к расчету PM.