lammps案例：分子自由落体运动模拟

大家好，我是小马老师。
本文分享一个比较有意思的lammps案例：分子的自由落体运动。
lammps提供了fix gravity命令可设置分子或者原子的加速度。
语法规则为：

fix ID group gravity magnitude style args

如设置x方向的加速度为100（单位为Force/mass，与units有关），可写为：

fix 1 all gravity 100.0 vector 1 0 0

本文案例和原子沉积类似，在盒子上方随机产生一定数量的分子，经过自由落体后到达盒子底部。
在盒子底部设置一个“墙”，防止原子跑出盒子外面。
分子采用刚体设置，与底部墙碰撞后停止运动。
模拟效果如下图所示：

lammps in文件代码如下：

#模型基本设置
units       si
boundary    p p f
newton      on
atom_style  sphere
atom_modify map array sort 0 0
neighbor    0.42 bin
timestep    0.0001
#创建盒子
region      reg block 0 120 0 60 0 85 units box
create_box  1 reg
#设置原子属性
fix prop all property/atom mol ghost yes
#势函数设置
pair_style  gran/hooke/history 4e5 NULL 1e2 NULL 0.5 0
pair_coeff  * *
#分组
group       particles type 1
atom_modify     first particles
group       rigid type 1
neigh_modify    every 1 delay 0 check yes exclude molecule/intra all
#热力学信息输出
thermo      1000
thermo_style    custom step atoms ke
thermo_modify   flush yes lost warn
comm_modify vel yes cutoff 3
#创建分子模型
molecule    mymol molecule.data
region      pourreg block 5 115 5 55 60 80 side in units box
#设置重力加速度
fix     gravfix all gravity 9.8 vector 0 0 -1 disable
#定义分子为刚体
fix     rigidfix all rigid/small molecule mol mymol gravity gravfix
#在pourreg区域内随机生成400个分子
fix     pourfix all pour 400 0 1234 region pourreg mol mymol rigid rigidfix
#设置底部墙
fix     zwall all wall/gran hooke/history 4000.0 NULL 100.0 NULL 0.5 0 zplane 0.1 NULL
#保存坐标文件
dump        1 all custom 1000 molecule_pour.xyz id type mass radius x y z fx fy fz
#启动运行
run     50000

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