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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 分子模拟 » MS » 分子动力学模拟时间的意义？
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ym23

铁杆木虫 (著名写手)

[求助] 分子动力学模拟时间的意义？已有4人参与

请问各位：

在分子动力学模拟（MD）中，包括l经典MD，第一性原理MD，量子化学MD。
模拟时间的意义或作用是什么呢？
或者说几百ps到十几ns在计算中大概是依据什么原则划分的呢？
模拟时间与真实的实验时间又是什么关系呢？

谢谢大家了！
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博观约取、厚积薄发---壁立千仞、无欲则刚
1楼2014-06-12 08:02:31
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

pigrass

专家顾问 (著名写手)

伊卡斯特的小猪

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
ym23: 金币+5, ★★★很有帮助, 好长知识 2014-06-16 14:09:48
月只蓝: 金币+3, 鼓励交流！ 2014-06-17 15:59:58
关于分子动力学时长的设定

分子动力学计算的基本思想是赋予分子体系初始运动状态之后利用分子的自然运动在相空间中抽取样本进行统计计算，时间步长就是抽样的间隔，因而时间步长的选取对动力学模拟非常重要。太长的时间步长会造成分子间的激烈碰撞，体系数据溢出；太短的时间步长会降低模拟过程搜索相空间的能力，因此一般选取的时间步长为体系各个自由度中最短运动周期的十分之一。

分子动力学
但是通常情况下，体系各自由度中运动周期最短的是各个化学键的振动，而这种运动对计算某些 宏观性质 并不产生影响，因此就产生了屏蔽分子内部振动或其他无关运动的约束动力学，约束动力学可以有效地增长分子动力学模拟的时间步长，提高搜索相空间的能力。
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#有问题发论坛，不接受私聊#爱晶体，爱MaterialsStudio#MS专辑点击右边#http://emuch.net/taotie/41673.html#物性数据#http://webbook.nist.gov/chemistry/#
6楼2014-06-16 08:37:51
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fhh2626

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
ym23: 金币+1, ★有帮助 2014-06-13 10:04:55
月只蓝: 金币+1, 鼓励交流！ 2014-06-17 15:59:52
Md中对时间的平均等于系综平均

模拟时间越长，相空间探索越充分，越有可能得到正确结果

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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3楼2014-06-13 08:17:19
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beeMD

新虫 (初入文坛)
目前还没开发EAM势的应用，我们尽快安排开发，请您关注我们的开发工作，如果有这方面经验请加入我们的开发团队。
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11楼2014-06-21 09:24:18
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赵红霞

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
ym23: 金币+2, ★有帮助, 谢谢 2014-06-22 08:47:02
说的直白一点吧，动力学要对计算对象进行抽样统计，然后分析它的性质。模拟的时间越长，搜索到的构象和抽取的构象越多，统计结果更接近真实情况。这就是动力学的意义。你只要记住一点，最后分析的不是某一个时刻的构象而是统计的结果。

模拟的时间和真实时间没有很大关联，如果模拟的是纳秒级别，你想，10-9秒啊，你真实的反应得做好几个小时呢。
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12楼2014-06-21 12:29:42
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赵红霞

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
13楼: Originally posted by ym23 at 2014-06-22 08:47:42
是不是模型中原子数越多，模拟时间需要的越多呢？...

肯定是这样啊，原子数越多，体系越复杂，体系达到平衡需要的时间就越长
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14楼2014-06-22 14:33:37
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普通回帖

ym23

铁杆木虫 (著名写手)
顶
2楼2014-06-13 08:05:12
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ym23

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by fhh2626 at 2014-06-13 08:17:19
Md中对时间的平均等于系综平均

模拟时间越长，相空间探索越充分，越有可能得到正确结果

请问什么是对系综的平均？
系统本身是一个均匀的系统，平均什么物理量呢？
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博观约取、厚积薄发---壁立千仞、无欲则刚
4楼2014-06-13 10:04:47
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ym23

铁杆木虫 (著名写手)
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5楼2014-06-16 08:07:20
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ym23

铁杆木虫 (著名写手)
顶
7楼2014-06-17 08:33:37
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ym23

铁杆木虫 (著名写手)
ding
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博观约取、厚积薄发---壁立千仞、无欲则刚
8楼2014-06-19 11:34:00
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beeMD

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
月只蓝: 金币+2, 鼓励交流！ 2014-06-19 14:57:06
ym23: 金币+5, ★★★很有帮助, 非常感谢！ 2014-06-20 18:21:27
积分步长
如5楼所述，分子动力学模拟的时间步长，也即MD中的积分步长，是根据体系中的最小事件发生频率来确定的，一般全原子MD，积分步长是根据体系中的轻原子的振动频率来确定的，对MM MD，例如GROMACS中，积分步长是fs，如果对H原子应用了Constraint, 积分步长可适当增加，如果应用了粗粒化模型，积分步长还可适当增加。

MD要跑多长时间？
这个得根据具体MD体系，你要观察的事件的发生时间，以及你所采用的方法和所要收集的结果，例如做环已烷构象转变模拟，从boat到chair，和chair到boat所需的时间还大不一样，又如果，你要是想通过简单统计方法得到boat到chair的自由能变化，所需的时间就更长了。

采样收集步长
通常，MD里还有一个多少时间间隔保存体系的轨迹，这个通常得根据所要捕捉的事件来确定，
例如做化学反应模拟，如果反应事件发生在fs，就必须尽可能小的时间间隔收集数据。
例如，做Protein folding模拟，用ps level的时间间隔就足够了，甚至可以用更长的时间间隔

欢迎使用用我们团队开发的MD软件BeeMD.org
发布贴：http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=7512802&fpage=1
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9楼2014-06-19 13:06:25
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ym23

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by beeMD at 2014-06-19 13:06:25
积分步长
如5楼所述，分子动力学模拟的时间步长，也即MD中的积分步长，是根据体系中的最小事件发生频率来确定的，一般全原子MD，积分步长是根据体系中的轻原子的振动频率来确定的，对MM MD，例如GROMACS中，积分步 ...

我是做物理和材料的，不是化学和生物。你们的软件BeeMD中有使用与合金体系的原子势吗？
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博观约取、厚积薄发---壁立千仞、无欲则刚
10楼2014-06-20 18:23:15
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