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1、LAMMPS手册-中文解析一、简介本部分大至介绍了LAMMPS的一些功能和缺陷。1．什么是LAMMPS?LAMMPS是一个经典的分子动力学代码，他可以模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综。他可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，金属，粒状和粗料化体系。LAMMPS可以计算的体系小至几个粒子，大到上百万甚至是上亿个粒子。LAMMPS可以在单个处理器的台式机和笔记本本上运行且有较高的计算效率，但是它是专门为并行计算机设计的。他可以在任何一个按装了C++编译器和MPI的平台上运算，这其中当然包括分布式和共享式并行机和Be
2、owulf型的集群机。LAMMPS是一可以修改和扩展的计算程序，比如，可以加上一些新的力场，原子模型，边界条件和诊断功能等。通常意义上来讲，LAMMPS是根据不同的边界条件和初始条件对通过短程和长程力相互作用的分子，原子和宏观粒子集合对它们的牛顿运动方程进行积分。高效率计算的LAMMPS通过采用相邻清单来跟踪他们邻近的粒子。这些清单是根据粒子间的短程互拆力的大小进行优化过的，目的是防止局部粒子密度过高。在并行机上，LAMMPS采用的是空间分解技术来分配模拟的区域，把整个模拟空间分成较小的三维小空间，其中每一个小空间可以分配在一个处
3、理器上。各个处理器之间相互通信并且存储每一个小空间边界上的”ghost”原子的信息。LAMMPS(并行情况)在模拟3维矩行盒子并且具有近均一密度的体系时效率最高。2．LAMMPS的功能总体功能：可以串行和并行计算分布式MPI策略模拟空间的分解并行机制开源高移植性C++语言编写MPI和单处理器串行FFT的可选性（自定义）可以方便的为之扩展上新特征和功能只需一个输入脚本就可运行有定义和使用变量和方程完备语法规则在运行过程中循环的控制都有严格的规则只要一个输入脚本试就可以同时实现一个或多个模拟任务粒子和模拟的类型：（atomstyle命
4、令）原子粗粒化粒子全原子聚合物，有机分子，蛋白质，DNA联合原子聚合物或有机分子金属粒子材料粗粒化介观模型延伸球形与椭圆形粒子点偶极粒子刚性粒子所有上面的杂化类型力场：（命令：pairstyle,bondstyle,anglestyle,dihedralstyle,improperstyle,kspacestyle）对相互作用势：L-J,Buckingham,Morse,Yukawa,soft,class2(COMPASS),tabulated.带点对相互作用势：Coulombic,point-dipole.多体作用势：EAM,F
5、innis/SinclairEAM,modifiedEAM(MEAM),Stillinger-Weber,Tersoff,AIREBO,ReaxFF粗粒化作用势：DPD,GayBerne,Resquared,Colloidal,DLVO介观作用势：granular,Peridynamics键势能：harmonic,FENE,Morse,nonlinear,class2,quartic键角势能：harmonic,CHARMM,cosine,cosine/squared,class2(COMPASS)二面角势能：harmonic,CH
6、ARMM,multi-harmonic,helix,OPLS,class2(COMPASS)不合理势能：harmonic,CVFF,class2(COMPASS)聚合物势能：all-atom,united-atom,bead-spring,breakable水势能：TIP3P，TIP4P，SPC隐式溶剂势能：hydrodynamiclubrication,Debye长程库伦与分散：Ewald,PPPM,Ewald/N(针对长程L-J作用)可以有与普适化力场如CHARMM，AMBER，OPLS，GROMACS相兼容的力场可以采用GP
7、U加速的成对类型杂化势能函数：multiplepair,bond,angle,dihedral,improperpotentials(多对势能处于更高的优先级)原子创建：（命令：read_data,lattice,create-atoms,delete-atoms,displace-atoms,replicate）从文件中读入各个原子的坐标在一个或多个晶格中创建原子删除几何或逻辑原子基团复制已存在的原子多次替换原子系综，约束条件，边界条件：（命令：fix）二维和三维体系正角或非正角模拟空间常NVE，NVT，NPT，NPH积分器原子
8、基团与几何区域可选择不同的温度控制器有Nose/Hoover和Berendsen压力控制器来控制体系的压力（任一维度上）模拟合子的变形（扭曲与剪切）简谐（unbrella）束缚力刚体约束摇摆键与键角约束各种边界环境非平行太分子动力学NEMD各种附加
