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maad

木虫 (小有名气)

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[求助] tip5p水分子与自定义原子的L-J参数构造与压力控制等问题

之前一直用NAMD，最近学gromac主要是为了重复一篇文章的模拟（Bilayer ice and alternate liquid phases of conﬁned water，JCP V119: 1694-1700,2003）http://jcp.aip.org/resource/1/jcpsa6/v119/i3/p1694_s1

这是一篇模拟常温下，受限环境下水分子会结成冰的结构，因为namd不支持tip5p的水模型，且原文用的也是gromacs，所以就想用gromacs重复一下。

所有的建模都是严格按照文章里来的，即，建了两个正方形的板（面积约64 nm^^2)，先两个板的间距约为0.8 nm（然后不断变化该距离），中间放上tipi5p水分子。按照官方的一些指南和论坛的一些教程，模拟能够正常运行了，但是有一些问题弄不明白，特向大家请教。

1、力场设置问题
文章中对于水分子和板之间的L-J势，用了自定义的O-W(板), H-W（板）参数【即，Sigma(Ow-W)=0.316, Sigma(Hw-W)=0.284 nm and Epsilon(Ow-W)=0.831, Epsilon(Hw-W)=0.415 KJ/moll】。检查tip5p.itp文件发现tip5p的水模型必须与oplsaa力场相匹配，因此我打算自己按ffoplsaanb.itp格式建一个.itp文件，并在nonbond_params处参数来定义板与水分子的L-J参数，但是在ffoplsaanb.itp文件中没有找到这个选项，因此就不知道以什么格式进行添加。我从另一个力场（ffG43a1）的ffG43a1nb.itp的文件中我找到了nonbond的选项，复制到我自己定义.itp文件中，并将该.itp文件Include到我的top文件中。新定义的参数如下，OW为水中的O，HW为水中的H，CJ就是我新定义的原子。

#define _FF_OPLS
;plsaa-based force field
;
[ defaults ]
; nbfunc       comb-rule    gen-pairs    fudgeLJ fudgeQQ
1             3             yes          0.5    0.5
; parameters are taken from the OPLS force field
[ atomtypes ]
; name    mass    charge ptype    sigma    eps
CJ 6    12.01100    0.000    A 3.55000e-01  2.92880e-01
opls_118 OW  8    15.99940    0.000    A 3.12000e-01  6.69440e-01
opls_119 HW  1    1.00800    0.000    A 0.00000e+00  0.00000e+00
opls_120 OL  0    0.00000    0.000    D 0.00000e+00  0.00000e+00

[ nonbond_params ]
;  i j func       c6          c12
opls_118 CJ 1 3.16000e-01  8.21000e-01
opls_119 CJ 1 2.84000e-01  0.45100e-01

这里有一个问题就是，C6和C12的单位是什么？因为oplsaa力场描述L-J相互作用用的combination rule 3（如上），也就是说对于每一个原子类型给出的L-J的参数，分别就是sigma eps，单位就分别是nm 和 KJ/mol。  那么我上面自行添加的nonbone_param里的C6和C12的单位也是nm和KJ/mol吗？（注，在ffG43a1中不是nm和KJ/mol，因为它用的combination rule 1）

2 压力控制的问题（NPT）
文章中提到 the fist set of simulations is with lateral pressure coupling. 文章中做了很多组模拟，每一个模拟的板的间距都不一样，但是压力都是维持在1bar。我也想重复这个过程，压力控制用了如下的设置，大家看是否正确？xy 方向为板平面所在的方向，让其自由压缩，z方向垂直于板，相邻的周期盒子间以真空层相隔。

; Pressure coupling
Pcoupl                = berendsen ;default berendsen
Pcoupltype             = semiisotropic ;default isotropic
; Time constant (ps), compressibility (1/bar) and reference P (bar)
tau_p                   = 1
compressibility       = 1e-5 1e-15  ;default 4.5e-5
ref_p                   = 1.0 0
; Random seed for Andersen thermostat

模拟时发现一个问题就是，在有压力控制时，对于稍大的间距，水分子无法充满整个板的间隙；而对于比较小的间距，水分子又跑出了盒外进入了相邻盒子之间的真空层中，导致模拟中断（推测是由于NVT系统导致的周期性盒子XY方向尺寸变大，超过了板的尺寸了，因为无法限制住水了）。这样显然是与文章中的不同的板间距下压力相等相悖的。

我想请教各位我的压力控制设置是否正确，且这样的模型用什么样的方式能实现不同的板间距下都能顺利的控制住压力
在一个相同的值？

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