LAMMPS分子动力学模拟详解——中文版
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更新于2024-08-24
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"LAMMPS手册-中文版讲解"
LAMMPS,即Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator,是一种强大的分子动力学模拟软件,主要用于研究物质在原子和分子层面上的行为。它能模拟各种物质状态,如液体、固体和气体,并适用于全原子、聚合物、生物、金属、颗粒及多尺度系统。LAMMPS不仅可以在个人电脑上高效运行,还特别适合于并行计算环境,能够在安装了C++编译器和MPI(Message Passing Interface)的分布式和共享内存平台,如Beowulf集群上运行。
LAMMPS的核心特性之一是其可扩展性,用户可以根据需求添加新的力场、原子模型、边界条件以及诊断功能。它的计算效率得益于使用了邻近列表来追踪粒子间的相互作用,这些列表经过优化,避免了因局部粒子密度过高导致的问题。在并行计算中,LAMMPS通过空间分解技术将模拟空间划分为小块,每个小块由一个处理器处理,并通过通信交换边界上的“幽灵”原子信息。
LAMMPS的功能丰富多样,支持串行和并行计算,采用分布式MPI策略,能够高效地执行模拟任务。源代码开放且高度可移植,用C++编写,允许用户定制化,如选择使用MPI或单处理器串行FFT。此外,LAMMPS的输入脚本简单易用,可以一次性完成多个模拟任务,支持变量、方程和循环控制,具有丰富的语法规则。
LAMMPS支持多种类型的粒子和模拟,包括原子、粗粒化粒子、全原子聚合物、有机分子、蛋白质、DNA、联合原子分子、金属、颗粒材料、介观模型、延伸球形和椭圆形粒子,以及点偶极粒子和刚性粒子。同时,LAMMPS提供了多种力场选项,如pairstyle、bondstyle、anglestyle、dihedralstyle、improper style等,以适应不同系统和相互作用的建模需求。
LAMMPS是一款极其灵活和高效的分子模拟工具,广泛应用于材料科学、化学、生物学以及物理学等多个领域,通过其强大的功能和易用性,研究人员能够深入探索复杂系统的动力学行为。
2021-09-29 上传
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