lammps教程：boundary命令详解

boundary命令设置box的边界条件，语法比较简单：

boundary x y z

参数xyz分别设置该维度的边界条件，最基本的边界条件有四种：p、f、s、m。

lammps支持对同一方向的两个边界设置不同的边界条件，对y方向下表面设置f边界、上表面设置s边界，可以写为：

boundary p fs p

1.周期性边界：p

参数p表示周期性边界条件，当粒子从一侧飞出，会从相对应的另一侧再次进入box，一般情况下不会发生“lost atoms”丢失原子错误。

2.固定边界：f

参数f表示box的表面在该方向上被固定住，不因体系压力的变化发生移动，如果原子从一个表面飞出，会提示“lost atoms”错误，设置thermo_modify lost可以允许原子丢失，否则模拟过程会被终止。

3.收缩性边界：s
参数s表示在该方向上，盒子的表面会根据体系的压力大小或原子运动情况发生移动。

一般情况下，盒子会配合原子的移动，尽量把原子包含在box内，但是当原子速度过快，位移太大时原子也可能会飞出盒子，造成“lost atoms”错误。

4.限制性收缩：m

参数m功能和s差不多，盒子大小同样会随原子的移动而发生变化，但盒子在收缩到限定值时就不再发生变化，也就是盒子尺寸有一个最小值。

例如z方向上表面最小值设为50，当该表面收缩到50时会停止收缩，类似转换成了临时性的固定边界。

通常在建模或者读取data文件之前设置boundary命令，在模拟运行的过程中也可以改变边界条件设置。

比如，使用velocity进行拉伸时，拉伸方向z不能为周期性边界条件，但是在弛豫阶段又需要在npt系综下消除z方向的应力，否则初始应力可能不为0，这种情况下就可以先使用周期性边界条件进行驰豫，在拉伸前使用change_box命令改变周期性条件：

boundary p p p
#进行npt系综下驰豫
……
#z方向改为s
change_box all boundary p p s
#进行拉伸
……

周期性边界条件设置比较简单，在模拟过程中出现丢失原子或者体系演化不合理时，灵活改变周期性边界条件可能会获得比较理想的结果。

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