lammps分子动力学 入门到进阶
1、石墨烯、金属材料建模及力学分析;
2、纳米流体模拟及流动性质分析;
3、热传导及导热系数模拟计算;
4、多成分体系(金属、合金、高熵合金)的摩擦模拟以及材料切削模拟;5、离子辐照对石墨烯、金属、碳化硅的离位损伤模拟。
6、自建分子力场文件及MOFs材料建模分析;
7、分子筛纳米膜分离H2/CO2混合气体模拟分析;
8、利用ReaxFF模拟碳氢化合物的燃烧及氧化过程;
9、利用ReaxFF模拟化学机械抛光施压过程和拉伸过程。
lammps 分子动力学
赠送视频内容
MD基础知识
分子动力学模拟入门理论——掌握LAMMPS的in文件中实现这些功能的命令
系综理论、主要算法介绍、单位制
积分步长的选取、温度和压力控制、
周期性边界条件
力场简介
分子动力学模拟流程
第一天 上午
LAMMPS基础入门
1 LAMMPS的基础入门——初识LAMMPS是什么?能干什么?怎么用?
1.1 LAMMPS在win10和ubuntu系统的安装及使用
1.2 in文件结构格式
1.3 in文件基本语法:结合实例,讲解in文件常用命令
1.4 data文件格式
1.5 LAMMPS常见错误解决途径
: 实例操作:
运行并理解跟自己科研方向相近的例子。
第一天 下午
LAMMPS进阶
(石墨烯、金属材料模拟专题)
2 LAMMPS进阶实例操作,理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型,举一反三提高学习效率
: 实例操作:
2.1 把剪切模型转换成拉伸模型
2.2 lattice命令石墨烯、金属、合金、高熵合金不同形状模型
2.3 石墨烯(不同力场)、金属、合金、高熵合金等拉伸剪切力学性质模拟
第二天 上午
LAMMPS进阶
(纳米流体模拟专题)
3 LAMMPS进阶实例操作,理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型,举一反三提高学习效率
: 实例操作:
3.1 把二维couette和poiseuille流动扩展成三维模型
3.2 建立三维管道内的poiseuille流动
3.3 进行石墨烯通道内的Couette流动和Poiseuille流动模拟
3.4 调节通道表面电荷性质、亲疏水性质,分析其对流动性质的影响
3.5 学习使用packmol,建立复杂混合溶液体系模型
3.6 模拟KCl等盐溶液的纳米流体流动
第二天 下午
LAMMPS进阶
(热传导模拟专题)
4 LAMMPS进阶实例操作,理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型,举一反三提高学习效率
实例操作:
4.1 理解导热系数意义
4.2 掌握lammps计算导热系数的几种方法
4.3 碳纳米管等导热系数的模拟计算
第三天 上午
LAMMPS进阶
(多成分体系模拟专题)
5 LAMMPS进阶实例操作,理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型,举一反三提高学习效率
: 实例操作:
5.1 金属、合金、高熵合金的摩擦模拟
5.2 材料切削模拟
5.3 夹层结构(graphene/C60/graphene)在不同粗糙度条件下的摩擦模拟复现
第三天 下午
LAMMPS进阶
(金属、半导体材料的辐照模拟)
6 离子辐照对石墨烯、金属、碳化硅的离位损伤模拟
6.1 建立模拟体系的初始模型
6.2 PKA动能、位移随时间变化
6.3 点缺陷结构可视化
6.4 点缺陷的数量随时间变化
6.5 点缺陷的空间分布及演化过程
备选内容,根据课堂进度和学员情况决定
VMD、OVITO、msi2lmp等有机小分子建模,模型合并及模拟的轨迹文件处理等
第四天 上午
自建分子力场参数文件和金属有机框架材料晶体模型
7 LAMMPS分子力场文件创建及MOFs材料建模
7.1 介绍固体材料单晶包试验数据结构,掌握基本的材料几何特征
7.2 利用MS软件构建MOFs材料单晶包模型和H2和CO2分子模型
7.3 讲解分子作用势能函数,学习编写MS软件中的力场参数文件(off文件)
7.4 简单介绍巨正则系综Monte Carlo方法
7.5 利用Sorption模块将H2和CO2分子插入到MOFs材料
7.6 编写LAMMPS力场文件(frc文件),并通过lammps程序生成data文件
7.7 运行能量最小化及体系的预松弛
7.8 模拟步骤:包括能量最小化NVT平衡,对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。
: 实例操作:金属有机框架(MOFs)储氢和碳捕集模拟,计算密度分布,分子的MSD等性质。
第四天 下午
分子筛纳米膜分离H2/CO2混合气体模拟
8 研究H2/CO2在ZIF-7膜材料中分离性能——模拟文献Science 346 (6215), 1356-1359的分离过程
8.1 利用MS软件构建ZIF-7膜材料单晶包
8.2 设计H2/CO2与ZIF-7体系模型,再现文献“Science 346 (6215), 1356-1359”的实验过程。
8.3 自定义分子力场文件(frc文件),通过lammps程序生成data文件
8.4 运行能量最小化及体系的预松弛
8.5 模拟步骤:包括能量最小化NVT平衡,对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。
8.6 采用VMD查看动态轨迹 8.7 数据分析,计算RDF,MSD,密度分布,选择性等
实例操作:VMD中查看可视化的动态轨迹,计算密度分布,分子的MSD等,抽取轨迹的动能、势能、总能量等相关数据,对轨迹进行初步分析。
第五天上午
ReaxFF进阶
(碳氢化合物的燃烧)
9 利用ReaxFF模块研究碳氢化合物的燃烧
9.1 ReaxFF反应力场概述
9.2 碳氢化合物和氧气分子体系的构建
9.3 能量最小化及常温弛豫
9.4 升温模拟
9.5 高温下氧化过程的模拟
9.6 轨迹分析及产物物种分析与可视化
实例操作:碳氢化合物燃烧中升温模拟和高温下氧化过程模拟
第五天下午
ReaxFF进阶
(化学机械抛光)
10 利用ReaxFF模块研究化学机械抛光
10.1 利用 LAMMPS进行复杂体系的建模
10.2 能量最小化及预弛豫
10.3 施压过程模拟
10.4 拉伸过程模拟
10.5 采用 OVITO查看动态轨迹以及数据分析等
实例操作:化学机械抛光施压过程模拟和拉伸过程模拟
lammps分子动力学专题:入门到进阶:10个专题带你玩转 lammps石墨烯、金属材料及力学分析;纳米流体及流动;热传导;(金属、合金、高熵合金)摩擦模拟以及材料切削;离子辐照损伤;MOFs材料;分子筛纳米膜分离;ReaxFF模拟碳氢化合物的燃烧及氧化过程;化学机械抛光施压过程和拉伸过程。https://mp.weixin.qq.com/s/YHNYCBFWgCY1E64XxFSzVw
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