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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 » LAMMPS/DL_POLY » lammps做拉伸试验，求大神进来指导下（烈日炎炎，有劳了`(*∩_∩*)′）
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JackieXiao

铜虫 (初入文坛)

[求助] lammps做拉伸试验，求大神进来指导下（烈日炎炎，有劳了`(*∩_∩*)′）已有2人参与

lammps输入文件如下：
#input file for uniaxial tensile loading of single crystal Mg
# ------------------------ INITIALIZATION ----------------------------
units           metal
dimension       3
boundary        p       p       p
atom_style      atomic

# ----------------------- ATOM DEFINITION ----------------------------
read_data data.300K

# ------------------------ FORCE FIELDS ------------------------------
pair_style   meam
pair_coeff  * * ./library.meam Mg ./Mg.meam Mg
neighbor  1.0 bin
neigh_modify every 1 delay 0 check yes

# ------------------------- SETTINGS ---------------------------------
compute csym all centro/atom 12
compute peratom all pe/atom

######################################
# EQUILIBRATION
reset_timestep  0
timestep 0.003
fix 1 all npt temp 300 300 1 iso 0 0 1 drag 1

# Set thermo output
thermo 100
thermo_style custom step lx ly lz press pxx pyy pzz pe temp

# Run for at least 10 picosecond (assuming 1 fs timestep)
run 10000
write_data data.300K_relax
unfix 1

# Store final cell length for strain calculations
variable tmp equal "lx"
variable L0 equal ${tmp}
print "Initial Length, L0: ${L0}"

######################################
# DEFORMATION
reset_timestep  0
fix             1 all npt temp 300 300 1 y 0 0 1 z 0 0 1 drag 1                                                        //此处系综控制
variable srate equal 1.0e10                                                                                               
variable srate1 equal "v_srate / 1.0e12"
fix             2 all deform 1 x erate ${srate1} units box remap x                                                 //此处拉伸

# Output strain and stress info to file
# for units metal, pressure is in [bars] = 100 [kPa] = 1/10000 [GPa]
# p2, p3, p4 are in GPa
variable strain equal "(lx - v_L0)/v_L0"
variable p1 equal "v_strain"
variable p2 equal "-pxx/10000"

variable p1 equal "v_strain"
variable p2 equal "-pxx/10000"
variable p3 equal "-pyy/10000"
variable p4 equal "-pzz/10000"
fix def1 all print 100 "${p1} ${p2} ${p3} ${p4}" file Al_SC_100.def1.txt screen no

# Use cfg for AtomEye
dump            1 all custom 5000 dump.tensile.atom id type xs ys zs c_csym c_peratom fx fy fz
dump_modify 1 element Mg

# Display thermo
thermo  100
thermo_style    custom step v_strain temp v_p2 v_p3 v_p4 ke pe press
run             100000



以上就是输入文件，存在下面几点疑问
1、拉伸过程中要采用什么系综？上面的脚本是用的NPT系综，但是我看到有的文献用NVT，有的用NVE，而我用不同的系综得到的结果差距有点大。
2、周期性边界条件如何确定，是三维周期性边界条件还是自由边界。

lammps做拉伸试验，求大神进来指导下（烈日炎炎，有劳了`(*∩_∩*)′）
自由边界条件，nve系综下应力应变曲线


lammps做拉伸试验，求大神进来指导下（烈日炎炎，有劳了`(*∩_∩*)′）-1
三维周期边界条件，npt系综下应力应变曲线
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1楼2014-07-21 22:03:14
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chinaboy798

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

这个问题我已经困扰很久了，在这里我说下我的一些已经测试过的结果，也希望大家能和我讨论下：
1.用fix npt系综，就只能在x y z都是P P P的周期性边界条件下做拉伸，那么对于速度拉伸法就不能用了，所以只能用fix deform命令，而fix deform命令的拉伸原理是变形盒子，再让所有原子的coords有一个remap来实现（remap x），我的理解是原子跟着盒子重新分布位置？不管怎么说，这种方法下原子截面是不会变化的，而且体积是逐渐增大的，不符合物理实际，对于很多文献上用的此法，我一直保持怀疑态度，但不知作者们作何合理解释。
2.采用速度方法来实现拉伸，这种情况下就必须设置拉伸方向的边界为非周期条件（其他两个方向不做要求），然后固定两端边界一定层厚的原子（上下两层）不动，再施加某一层原子有一个移动速度来实现拉伸。这里又有一个问题，是先让两层原子不动以后再做平衡，还是做了平衡以后再选定边界两层原子以实现拉伸？后者显然不太合理，而前者操作起来就不容易了，因为边界层原子setfoece  0 0 0 以后做平衡拉伸方向的应力无法消除，在我的测试中，随后的拉伸初始应力很大.

希望大神指导！
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7楼2014-11-11 15:05:02
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JackieXiao

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by Saraing at 2014-08-09 10:16:22
你好，我跟你做的有些相似，也是做拉伸模拟，不知道你的应力应变曲线是怎么做出来的？
# Output strain and stress info to file
# for units metal, pressure is in  = 100  = 1/10000
# p2, p3, p4 are in GP ...

应变是变量p1和p9，具体哪个看你定义的“v_strain”和“v_strain_x”是代表什么，应力的话可以直接采用p2,p3,p3，具体看你要研究哪个方向
举个例子，你可以用data.2.txt文件中的第九列（p9）和第二列(p2)作图试试看，应该可以得到对应的曲线
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5楼2014-08-10 08:27:07
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Ergon

金虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by jfyh2008 at 2015-03-04 16:54:28
请问，用fix deform 命令进行拉伸，我的晶体结构出现了均匀的拉伸，均匀变化和实际情况不符合呀，请指教，还有别的拉伸方式吗？...

拉伸还可以用速度，和力，lammps给的exzample里边有个剪切，可以改为拉伸吧。（我认为）
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认真生活
10楼2015-06-23 21:36:58
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普通回帖

dengc09

禁虫 (正式写手)
★ ★
感谢参与，应助指数 +1
JackieXiao(月只蓝代发): 金币+2, 鼓励交流！ 2014-07-26 16:50:39
本帖内容被屏蔽
2楼2014-07-23 16:45:05
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JackieXiao

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by dengc09 at 2014-07-23 16:45:05
首先，fix deform 命令不能用在npt系综吧，不知道你怎么算出来的；其次，fix deform 命令只是单方向拉长了，截面完全没有缩小，感觉不太符合物理过程啊；最后，我也是新手，nvt系综没试过不知道，边界我也犹豫不知道 ...

我是对x方向进行拉伸，y和z方向用“fix 1 all npt temp 300 300 0.1 y 0 0 1 z 0 0”,这样就能对x方向进行拉伸。不过你说的截面没有缩小不符合物理过程这点我还得去看下，如果真的是这样的话那npt系综就不太适合，如何设置还是蛮疑惑的
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3楼2014-07-23 23:13:20
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Saraing

铁虫 (初入文坛)
你好，我跟你做的有些相似，也是做拉伸模拟，不知道你的应力应变曲线是怎么做出来的？
# Output strain and stress info to file
# for units metal, pressure is in [bars] = 100 [kPa] = 1/10000 [GPa]
# p2, p3, p4 are in GPa
variable p1 equal "v_strain"
variable p2 equal "-pxx/10000"
variable p3 equal "-pyy/10000"
variable p4 equal "-pzz/10000"
variable p5 equal "-pxy/10000"
variable p6 equal "-pxz/10000"
variable p7 equal "-pyz/10000"
variable p8 equal "pe"
variable p9 equal "v_strain_x"


fix equil1 all print 1 "${p1} ${p2} ${p3} ${p4} ${p5} ${p6} ${p7} ${p8} ${p9}" file data.1.txt screen no
fix equil2 all print 1 "${a}" file data.2.txt
这个是输出data文件的类型，接下来我应该是怎么算呢？我的程序也是nve的自由周期边界！
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4楼2014-08-09 10:16:22
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fcwu

木虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by dengc09 at 2014-07-23 16:45:05
首先，fix deform 命令不能用在npt系综吧，不知道你怎么算出来的；其次，fix deform 命令只是单方向拉长了，截面完全没有缩小，感觉不太符合物理过程啊；最后，我也是新手，nvt系综没试过不知道，边界我也犹豫不知道 ...

fix deform 命令能用在npt系综,参见https://icme.hpc.msstate.edu/mediawiki/index.php/Uniaxial_Tension
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6楼2014-08-14 19:35:40
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Saraing

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
5楼: Originally posted by JackieXiao at 2014-08-10 08:27:07
应变是变量p1和p9，具体哪个看你定义的“v_strain”和“v_strain_x”是代表什么，应力的话可以直接采用p2,p3,p3，具体看你要研究哪个方向
举个例子，你可以用data.2.txt文件中的第九列（p9）和第二列(p2)作图试试 ...

您好，现在有不少做弛豫条件下He原子扩散的研究，我现在想做拉伸条件下He原子是否可以出现团簇现象，但是我要给定一温度下拉伸，要用什么命令呢？可以直接构型后拉伸吗？还是必须要有弛豫过程呢？
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8楼2014-12-23 10:49:25
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jfyh2008

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by JackieXiao at 2014-07-23 23:13:20
我是对x方向进行拉伸，y和z方向用“fix 1 all npt temp 300 300 0.1 y 0 0 1 z 0 0”,这样就能对x方向进行拉伸。不过你说的截面没有缩小不符合物理过程这点我还得去看下，如果真的是这样的话那npt系综就不太适合， ...

请问，用fix deform 命令进行拉伸，我的晶体结构出现了均匀的拉伸，均匀变化和实际情况不符合呀，请指教，还有别的拉伸方式吗？
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9楼2015-03-04 16:54:28
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