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可爱草莓

新虫 (初入文坛)

[交流] 分子动力学(MD)模拟,模拟体系构建经验总结 已有3人参与

在一个完整的分子动力学模拟中,一般包括以下几个步骤:
1.选择将要使用的力场,并根据模拟体系确定力场参数,构建力场文件;
2.产生初始构型,搭建模拟体系;
3.模拟退火(simulated annealing);
4.平衡体系;
5.模拟数据采样;
6.数据分析、处理。

产生初始构型经验总结
1.产生初试构型的一般步骤是:
1) 给出分子内原子坐标;
2) 按照某种分布将分子安放到空间不同位置(可以按照某种晶格排列,对于液体、气体,亦可随排列);
2.分子内原子位置排布不能偏离平衡位置太远,否则,可能会因为能量或力发散,导致模拟出错;
3.如果分子比较复杂,可以先跑一个几皮秒的单分子模拟,再取其构型作为平衡的分子构型;
4.分子间位置可以偏离平衡位置,但应注意避免原子位置重叠的情况,这样同样会导致能量发散的问题,所以,初试构型亦可让分子距离远一点;
5.不要让原子超出你给定的盒子大小;

模拟退火经验总结
1.模拟退火过程需要根据你的要求和体系的性质来设计,目的是加速体系达到平衡;
2.如果需要达到较好的平衡效果,则可以选取更为细致的温度梯度,使体系温度缓慢降低;另外,为了提高效率,高温的模拟时间可以较短,温度越低,所需的平衡时间越长;
3.如果进行高温退火(沸点以上),则需要进行NVT模拟,这时第一步是确定,体系的盒子大小;
4.盒子大小可以从实验中得到;如果缺少实验数据,则需要通过NPT模拟来计算,虽然体积的平衡较快,但由于初始构型偏离平衡态较远,这一步定出的体积可能不准;可以待模拟退火结束后,在进行NVT模拟(数据采样)前,再通过NPT模拟准确的定出平衡态盒子大小;
5.初始构型给出的体系大小往往大于平衡态的体系大小,这时可以跑一个高压(eg.10000 atm)的NPT模拟,让体系快速压缩;
6.在平衡过程(退火)中,建议选取berendsen热耦,不建议选择Nose-Hoover热耦,后则较为细致,在远离平衡时,可能会出现较大的温度涨落;
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只小青蛙

新虫 (初入文坛)

2楼2022-05-18 23:09:41
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xingyu2010

新虫 (初入文坛)

送红花一朵
很不错的分享
3楼2022-05-29 11:12:27
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ljq775

新虫 (初入文坛)

4楼2024-09-17 20:49:51
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