Lammps在拉伸过程中的应用

Lammps在拉伸过程中的应用JackContentsLammps软件介绍1lammps在拉伸过程中的简单应用21.Lammps软件介绍1.1软件LAMMPS即Large-scaleAtomic/MolecularMassivelyParallelSimulator，可以翻译为大规模原子分子并行模拟器，该软件由美国Sandia国家实验室开发，主要用于分子动力学相关的一些计算和模拟工作。LAMMPS可以支持包括气态，液态或者固态相形态下、各种系综下、百万级的原子分子体系，并提供支持多种势函数。1.Lammps软件介绍1.2软件运行（linux操作系统中）lammps本身没有图形界面,模拟计算的过程都是在linux终端执行.计算的时候,需要用户写一个输入文件(inputscript),有时候还需要一个data文件。把in.name文件(如果有data文件的话,连同data文件)和在编译得到的lmp_serial放在同一个目录下，以及相关的势函数.从终端进入到这个目录,所需要的命令是:cd~/Desktop/compute然后,在终端输入./lmp_serialin.name回车.Lammps就开始计算。Lammps运行势函数In.name文件Data文件1.Lammps软件介绍1.3势函数分子动力学仿真结果的准确性取决于原子间势函数的选取和势参数的准确性，势函数的选择是分子动力学仿真的前提条件。对势：（1）Lennard-Jones势：描述气体分子或水分子间的作用力（2）Morse势：常用来描述稀有气体、高度离子化的体系常用势函数多体势：EAM势：把晶体的总势能分成两部分：即位于晶格点阵上的原子核之间的相互作用对势和原子核镶嵌在电子云背景中的嵌入能，它代表多体相互作用。1.Lammps软件介绍1.3势函数对于不同的金属，其EAM势函数需要通过拟合金属的宏观参数来确定。目前EAM等多体势，已经发展了许多适合不同材料的原子势函数，需要注意，每种势函数都存在一定的适用范围。势函数下载：软件介绍1.4in文件的结构InputscriptstructureInitializationAtomdefinitionSettingsRunasimulation什么样的条件下理解：怎样的原子结构设置开始模拟1.Lammps软件介绍1.4in文件的结构（1）Initialization相关的命令有:units:选择单位系统,lammps提供了lj、real、metal三种单位系统dimension:2d模拟还是3d模拟,默认是3dboundary:边界条件：周期性边界or自由边界atom_style:定义模拟体系中的原子属性(2)Atomdefinitionlammps提供2种方式定义原子:①按照晶格的方式创建原子，所涉及命令:lattice,region,create_box,create_atoms②通过read_data，从data文件读入1.Lammps软件介绍1.4in文件的结构(3)Settings设置:力场系数、模拟参数、输出选项等等.fix命令是lammps中很重要的一个命令,它包括很多子命令,可以施加一系列的边界条件、时间积分、诊断选项等等.输出选项由thermo,dump,restart命令设置.(4)Runasimulation2.lammps在拉伸过程中的简单应用2.1in文件（1）Initializationunitsmetalboundarypppneighbor2.0bin#截断半径neigh_modifydelay1checkyesatom_styleatomic#原子类型(2)Atomdefinitionlatticefcc3.615regionboxblock030028010create_box1boxcreate_atoms1boxmass163.5462.lammps在拉伸过程中的简单应用2.1in文件(3)Settingspair_styleeampair_coeff**Cu_u3.eamregion1blockINF1INFINFINFgroupleftregion1region2block29INFINFINFINFINFgrouprightregion2groupboundaryunionleftrightgroupmobilesubtractalllefttimestep0.0022.lammps在拉伸过程中的简单应用2.1in文件(3)Settingsfix1leftsetforce0.0NULLNULLvelocityleftset0.0NULLNULLunitsboxdump1allxyz200Cu_0.002.xyzfix2allnvefix3alltemp/rescale100300.0300.051.0run10000fix4alldeform200xerate0.002unitsbox(4)Runasimulationrun100000