LAMMPS分子动力学模拟实战宝典

📚 共计 30 章节
01
LAMMPS概述与安装
发展历史 · 核心设计 · 材料应用 · 多平台安装 · MPI并行配置
入门环境
02
输入文件结构解析
框架 · units/atom_style · 边界与盒子 · 命令规范
基础语法
03
力场与势函数
LJ · EAM · ReaxFF · pair_style/coeff · 混合力场
力场核心
04
原子类型与初始构型
lattice · region · create_atoms · read_data
建模构型
05
系综与热力学控制
NVE/NVT/NPT · fix nvt/npt · 温度压力耦合 · 热力学输出
系综控温
06
能量最小化
minimize · 共轭梯度/最速下降 · 收敛判据 · 问题排查
优化预处理
07
弛豫与平衡
多步弛豫 · 温度爬升 · 平衡判据 · 波动分析
弛豫平衡
08
分子建模与topology
分子拓扑 · molecule · bond/angle/dihedral · 模板文件
拓扑分子
09
力计算与后处理
compute · 自定义属性 · dump · Python/OVITO可视化
分析后处理
10
变形与力学性能模拟
deform · fix move · 应力-应变 · 弹性常数
力学拉伸
11
剪切与摩擦模拟
剪切模型 · fix shear · 摩擦系数 · 速度滑移
摩擦剪切
12
纳米压痕模拟
球形/锥形压头 · fix indent · 载荷-位移 · 硬度模量
压痕纳米
13
断裂力学模拟
预制裂纹 · 裂纹扩展 · 能量释放率 · J积分
断裂裂纹
14
热传导模拟
热流施加 · 温度梯度 · Green-Kubo/NEMD · 尺寸效应
热导输运
15
扩散与输运模拟
MSD · 扩散系数 · fix diffusion · Arrhenius活化能
扩散输运
16
辐照损伤模拟
级联碰撞 · fix cascade · Frenkel对 · 位移阈值
辐照缺陷
17
相变与结晶模拟
熔化/凝固 · fix phasefield · 成核 · RDF分析
相变结晶
18
聚合物与生物分子模拟
粗粒化CG · polymer · 水模型 · 蛋白质-配体
生物聚合物
19
纳米流体与界面模拟
纳米通道 · Poiseuille · 速度剖面 · 接触角
流体界面
20
电化学与电池模拟
fix efield · 离子迁移 · 电极-电解质 · 电容阻抗
电化学电池
21
反应力场(ReaxFF)模拟
ReaxFF原理 · fix reaxff · 反应路径 · 产物分析
反应ReaxFF
22
机器学习势函数
N2P2/DeepMD · pair_style pace · 训练数据 · 精度效率
机器学习势函数
23
大规模并行计算
MPI/OpenMP · domain分解 · load balancing · 性能分析
并行高性能
24
自定义命令与扩展
fix/custom · compute/custom · C++修改 · 编译调试
开发扩展
25
高级后处理与可视化
OVITO脚本 · MDAnalysis · VMD · 大数据处理
可视化后处理
26
自由能计算
热力学积分 · 伞形采样 · WHAM · 自由能势能面
自由能增强采样
27
稀有事件与过渡态
metadynamics · fix meta · collective variable · 自由能曲面
稀有事件MetaD
28
多尺度模拟
QM/MM · fix qmmm · 尺度桥接 · ONIOM-like
多尺度QM/MM
29
常见错误与调试
语法错误 · 数值发散 · 并行死锁 · 内存优化
调试排错
30
综合案例实战
金属拉伸 · 聚合物剪切 · 纳米液滴 · 完整项目报告
实战综合