lammps拉伸实例代码详解

LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) 是一款广泛使用的分子动力学模拟软件。拉伸模拟是一种常见的力学测试，用于研究材料的弹性响应。下面是一个简单的LAMMPS Python脚本片段，展示如何设置一个一维拉伸实验：

from lammps import Lammps

# 初始化lammps实例
lmp = Lammps(log='lmp.log')

# 加载潜在能量函数（如LJ或EAM）
lmp.read_data('pair_style.data', 'topology.data')

# 设置系统参数
lmp.command('units metal')
lmp.command('dimension 1')  # 一维模拟
lmp.command('atom_style atomic')  # 使用原子坐标
lmp.load_model('model.lammps')  # 或者直接从模型文件加载结构

# 创建固定边界条件
lmp.command('region box block -5 0 0 5 10 10')  # 宽度为10，长度随拉伸改变
lmp.command('fix 1 all npt fmax 0.1 iso 300.0 1.0 1.0')  # NPT Ensemble，保持温度和压力恒定

# 拉伸过程
for stretch in [0.0, 0.1, 0.2]:  # 逐步增加长度至指定值
    lmp.command(f'move 1 {stretch} 0.0')  # 向x方向移动固定边界
    lmp.run(1000)  # 运行1000步动态模拟
    # 记录数据，例如应力-应变曲线
    stress = lmp.extract_variable('stress')[0]
    strain = stretch / initial_length
    print(f'Strain: {strain}, Stress: {stress}')

# 结束时关闭LAMMPS
lmp.quit()