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想请教一个有关二面角的问题！已有1人参与
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我现在使用tinker程序中的xyzint程序，将笛卡尔坐标(xyz coor.)转化为内坐标(internal coor.)的形式； 然后再使用其中的intxyz程序将内坐标转化回笛卡尔坐标形式，但是却得不到原来的构型！ 关键的问题出现在转化二面角上，比如：二面角ABCD 程序中是先求出angle(ABC)所在平面的法向量；然后再求出angle(BCD)所在平面的法向量，最后求出两个平面的法向量，最终求出这两个平面的夹角！ 我的问题是： 1. 当这两个平面重合的情况下，是应该没有二面角，还是0度或者180度？ 因为这种情况下，程序中是处理成，二面角直接等于angle(ABD)，这个平面角了，这样的处理不太理解！ 2. 如果ABC三点或者BCD三点在同一条直线上，这样的二面角又该怎么处理？ 3. 同样，如果两个平面重合的话，它们各自对应的法向量应该是什么关系呢？ 我是学化学的，二面角以及向量这块儿，很是欠缺，求大侠帮助！ |
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feixiaolin
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2楼2014-09-26 15:45:37
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3楼2014-09-28 08:28:25
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极坐标转换 !this sub to transfer Cartesian coordinates (x,y,z) with Polar coordinates (rou,theta,phi) (radius) !control number 1 for (x,y,z)=>(rou,theta,phi) and -1 is reverse !x=rou*sin(phi)*cos(theta) !x=rou*sin(phi)*sin(theta) !z=rou*cos(phi) subroutine trans(a,b,c,iflag) parameter(pi=3.1415926,h=0.01745329252) !pi/180 real rou,theta,phi real a,b,c integer iflag !1 from Cartesan to Polar, -1 is reverse (degree) !print*,"a b cini",a,b,c,iflag if(iflag==1)then !Cartesan to Polar rou=sqrt(a*a+b*b+c*c) if(rou.eq.0)then a=0 b=0 c=0 goto 80 endif phi=acos(c/rou) if(abs(rou-c).le.1e-3.or.abs(b).le.1e-3)then theta=0 !point on Z aixs or Y axis, thets==0 fixed! else if(abs(a).le.1e-3)then theta=pi/2.0 else sinphi=sqrt(1-c*c/rou/rou) theta=acos(a/rou/sinphi) endif endif if(b.lt.0)theta=-theta+pi !all is in degree a=rou b=theta/h c=phi/h !in radius else !polar to Cartesan rou=a if(rou.eq.0)then a=0 b=0 c=0 goto 80 endif theta=b*h phi=c*h c=rou*cos(phi) !z b=rou*sin(phi)*sin(theta) !y a=rou*sin(phi)*cos(theta) !x endif 80 continue !print*,"a b c",a,b,c,iflag END subroutine trans |
7楼2014-09-28 15:07:01
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xzz1007: 金币+20, ★★★很有帮助 2014-09-28 16:20:28
xzz1007: 金币+20, ★★★很有帮助 2014-09-28 16:20:28
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另一个是计算二面角的，不需要极坐标转换（慢） 你说二个平面重合时，二面角等于0；也可以设为pi !!this sub to calculate torsion angle !!calculate torsion angle REF:wiki dihedral angle !! ¦Ó (a, b, c) = arg (¡Ýa N7 c + (a N7 b)(b N7 c), a N7 (b NW c)) . !!¦È = arg(x, y) !!cos ¦È = x/ (x2 + y 2 ) and sin ¦È = y/ (x2 + y 2 ). function torsion_angle(tia1,tia2,tia3,tia4) !4个atom series implicit none real torsion_angle real ax,ay,az,bx,by,bz,cx,cy,cz,r1,r2,r3 real tab,tac,tbc,t1,ctbcx,ctbcy,ctbcz,ctbax,ctbay,ctbaz,t2 integer tia1,tia2,tia3,tia4 ax=xx(tia2)-xx(tia1) ay=yy(tia2)-yy(tia1) az=zz(tia2)-zz(tia1) bx=xx(tia3)-xx(tia2) by=yy(tia3)-yy(tia2) bz=zz(tia3)-zz(tia2) cx=xx(tia4)-xx(tia3) cy=yy(tia4)-yy(tia3) cz=zz(tia4)-zz(tia3) r1=sqrt(ax*ax+ay*ay+az*az) r2=sqrt(bx*bx+by*by+bz*bz) r3=sqrt(cx*cx+cy*cy+cz*cz) if(r1*r2*r3<0.001)then torsion_angle=0.0 goto 33 endif ax=ax/r1 ay=ay/r1 az=az/r1 bx=bx/r2 by=by/r2 bz=bz/r2 cx=cx/r3 cy=cy/r3 cz=cz/r3 tab=ax*bx+ay*by+az*bz !dot product tac=ax*cx+ay*cy+az*cz tbc=bx*cx+by*cy+bz*cz t1=tab*tbc-tac ctbcx=by*cz-bz*cy !cross product bxc ctbcy=bz*cx-bx*cz ctbcz=bx*cy-by*cx ctbax=by*az-bz*ay !cross product bxa ctbay=bz*ax-bx*az ctbaz=bx*ay-by*ax t2=ax*ctbcx+ay*ctbcy+az*ctbcz !last term torsion_angle=acos(t1/sqrt(t1*t1+t2*t2)) !!0~pi !!judge the r2xr3 angle with r1, if acute (-180,0),else(-180,0) if(t2<0)torsion_angle=-1.0*torsion_angle !-pi~0 33 return end function torsion_angle |
8楼2014-09-28 15:10:25