8. 基础知识

此部分描述了如何使用 LAMMPS 为用户和开发人员执行各种任务。术语表页面还列出了 MD 术语，以及相应 LAMMPS 手册页的链接。 LAMMPS 源代码分发的 examples 目录中包含的示例输入脚本以及示例脚本页面上突出显示的示例输入脚本还展示了如何设置和运行各种模拟。

8.1.通用基础知识

8.2. 设置入门

8.2.1.二维模拟

8.2.2.类型标签

8.2.3.三斜（非正交）模拟盒子

8.2.4.恒温器

恒温是指在 MD 模拟中控制颗粒的温度。恒压调节 Barostatting 意味着控制压力。由于压力包括由粒子速度引起的动力学分量，因此这两种操作都需要计算温度。通常，目标温度 (T) 和/或压力 (P) 由用户指定，恒温器或恒压器尝试将系统平衡至所需的 T 和/或 P。

LAMMPS 中的恒温是通过 fixes来执行的，或者在一种情况下通过配对方式来执行。有几种恒温 fixes可用：Nose-Hoover (nvt)、Berendsen、CSVR、Langevin 和直接重新调整（temp/rescale）。耗散粒子动力学 (DPD) 恒温可以通过 dpd/tstat 对样式调用：

• fix nvt

• fix nvt/sphere

• fix nvt/asphere

• fix nvt/sllod

• fix temp/berendsen

• fix temp/csvr

• fix langevin

• fix temp/rescale

• pair_style dpd/tstat

Fix nvt只有恒温器可以控制粒子的平移速度。 Fix nvt/sllod 也可以做到这一点，只不过它减去了由于变形框而产生的速度偏差并积分了 SLLOD 运动方程。有关更多详细信息，请参阅  Howto nemd 页面。Fix nvt/sphere and fix nvt/asphere  不仅可以调节球形和非球形粒子的平移速度，还可以调节旋转速度。

DPD 恒温以类似于fix langevin 的每粒子恒温的方式改变成对相互作用。

任何thermostatting fixes都可以指示使用自定义温度计算来消除偏差，这有两个影响：首先，与请求的目标温度进行比较的当前计算温度是在消除速度偏差的情况下计算的；其次，恒温器仅调整粒子速度的热温度分量，即去除偏置后的速度。然后将移除的偏差添加回调整后的速度。请参阅各个修复程序的文档页面，以及有关如何将温度计算分配给恒温修复程序的说明的  fix_modify 命令的说明。

例如，您可以将恒温器与 compute temp/region结合使用，仅将其应用于空间区域中的原子。或者，您可以将恒温器与 compute temp/partial结合使用，仅将其应用于速度的 x 和 z 分量。通过使用 compute temp/profile，您可以仅恒温颗粒流的热温度，而不影响流速度。

下面是可以这样使用的自定义温度计算列表：

• compute temp/asphere command

• compute temp/body command

• compute temp/chunk command

• compute temp/com command

• compute temp/deform command

• compute temp/partial command

• compute temp/profile command

• compute temp/ramp command

• compute temp/region command

• compute temp/rotate command

• compute temp/sphere command

注：

只有nvt fixes 执行时间积分，这意味着它们分别更新由于力和速度而导致的粒子的速度和位置。另一个恒温器只修复调节速度；他们不执行时间积分更新。因此，它们应该与恒定的 NVE 集成修复结合使用，例如：

• fix nve

• fix nve/sphere

• fix nve/asphere

热力学输出可以通过thermo_style 命令设置，通常包括温度值。正如thermo_style 命令页面上所解释的，默认温度是由thermo命令本身设置的。它不是与您定义的任何恒温修复相关的温度，也不是与您定义的计算温度的任何计算相关的温度。恒温修复的文档页面解释了他们创建的温度计算的 ID。因此，如果您想查看这些温度，则需要通过  thermo_style custom 命令显式指定它们。或者您可以使用 thermo_modify 命令重新定义默认热力学输出使用的温度计算。

Ref：

(Daivis and Todd) Daivis and Todd, Nonequilibrium Molecular Dynamics (book), Cambridge University Press, Nonequilibrium Molecular Dynamics, (2017).