Lammps在拉伸過程中的應(yīng)用

Lammps在拉伸過程中的應(yīng)用

JackContentsLammps軟件介紹1lammps在拉伸過程中的簡單應(yīng)用21.Lammps軟件介紹1.1軟件LAMMPS即Large-scaleAtomic/MolecularMassivelyParallelSimulator，可以翻譯為大規(guī)模原子分子并行模擬器，該軟件由美國Sandia國家實驗室開發(fā)，主要用于分子動力學(xué)相關(guān)的一些計算和模擬工作。LAMMPS可以支持包括氣態(tài)，液態(tài)或者固態(tài)相形態(tài)下、各種系綜下、百萬級的原子分子體系，并提供支持多種勢函數(shù)。1.Lammps軟件介紹1.2軟件運行（linux操作系統(tǒng)中）

lammps本身沒有圖形界面,模擬計算的過程都是在linux終端執(zhí)行.計算的時候,需要用戶寫一個輸入文件(inputscript),有時候還需要一個data文件。

把文件(如果有data文件的話,連同data文件)和在編譯得到的lmp_serial放在同一個目錄下，以及相關(guān)的勢函數(shù).從終端進(jìn)入到這個目錄,所需要的命令是:cd~/Desktop/compute然后,在終端輸入./lmp_serial<回車.

Lammps就開始計算。Lammps運行勢函數(shù)I文件Data文件1.Lammps軟件介紹1.3勢函數(shù)

分子動力學(xué)仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于原子間勢函數(shù)的選取和勢參數(shù)的準(zhǔn)確性，勢函數(shù)的選擇是分子動力學(xué)仿真的前提條件。對勢：（1）Lennard-Jones勢：描述氣體分子或水分子間的作用力（2）Morse勢：常用來描述稀有氣體、高度離子化的體系常用勢函數(shù)多體勢：EAM勢：把晶體的總勢能分成兩部分：即位于晶格點陣上的原子核之間的相互作用對勢和原子核鑲嵌在電子云背景中的嵌入能，它代表多體相互作用。1.Lammps軟件介紹1.3勢函數(shù)對于不同的金屬，其EAM勢函數(shù)需要通過擬合金屬的宏觀參數(shù)來確定。目前EAM等多體勢，已經(jīng)發(fā)展了許多適合不同材料的原子勢函數(shù)，需要注意，每種勢函數(shù)都存在一定的適用范圍。勢函數(shù)下載：/potentials/1.Lammps軟件介紹1.4in文件的結(jié)構(gòu)InputscriptstructureInitializationAtomdefinitionSettingsRunasimulation什么樣的條件下理解：怎樣的原子結(jié)構(gòu)設(shè)置開始模擬1.Lammps軟件介紹1.4in文件的結(jié)構(gòu)（1）Initialization

相關(guān)的命令有:

units:選擇單位系統(tǒng),lammps提供了lj、real、metal三種單位系統(tǒng)

dimension:2d模擬還是3d模擬,默認(rèn)是3d

boundary:邊界條件：周期性邊界or自由邊界

atom_style:定義模擬體系中的原子屬性

(2)Atomdefinition

lammps提供2種方式定義原子:

①按照晶格的方式創(chuàng)建原子，所涉及命令:lattice,region,create_box,create_atoms

②通過read_data，從data文件讀入

1.Lammps軟件介紹1.4in文件的結(jié)構(gòu)(3)Settings

設(shè)置:力場系數(shù)、模擬參數(shù)、輸出選項等等.

fix命令是lammps中很重要的一個命令,它包括很多子命令,可以施加一系列的邊界條件、時間積分、診斷選項等等.

輸出選項由thermo,dump,restart命令設(shè)置.

(4)Runasimulation

2.lammps在拉伸過程中的簡單應(yīng)用2.1in文件（1）Initializationunitsmetalboundarypppneighbor2.0bin#截斷半徑neigh_modifydelay1checkyesatom_styleatomic#原子類型

(2)Atomdefinition

latticefcc3.615regionboxblock030028010create_box1boxcreate_atoms1boxmass163.546

2.lammps在拉伸過程中的簡單應(yīng)用2.1in文件(3)Settings

pair_styleeampair_coeff**Cu_u3.eamregion1blockINF1INFINFINFgroupleftregion1region2block29INFINFINFINFINFgrouprightregion2groupboundaryunionleftrightgroupmobilesubtractalllefttimestep0.0022.lammps在拉伸過程中的簡單應(yīng)用2.1in文件(3)Settings

fix1leftsetforce0.0NULLNULLvelocityleftset0.0NULLNULLunitsboxdump1allxyz200Cu_0.002.xyz

fix2allnvefix3alltemp/rescale1