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txcokokok

木虫 (小有名气)

[求助] lammps 计算粘度 lj单位 转化为 metal单位 出错 已有3人参与

最近做粘度的计算,修改lammps里面提供的例子,Muller-Plane的方法,但是计算的结果对不上,所以一步步排查,最后发现单位转换这里都没搞定。
原例子都是用lj单位写的,我想把它改成metal单位,就是按照manual里面lj单位的说明改,改了的地方都下划线标出了,想请大家帮忙看看是不是哪里错了。确实很繁琐,我把过程都写出来了,还请大家多多帮忙,也好帮助其他遇到这个问题的人。最后附上全文的word版,红色标出比较明显,还有lj单位和metal单位的in文件和log文件。


http://tieba.baidu.com/p/2483520076
按照上面这个帖子的方法,确定参数如下:
sigma:3.405e-10 m
epsilon: 1.67e-21 J
玻尔兹曼常数Kb:1.38065E-23 J/K
摩尔质量:39.948 gram/mol
单个原子质量:6.63352E-26 kg
(用摩尔质量/阿伏伽德罗常数)

具体代码做了如下修改,lj部分为源代码,metal部分为我自己修改后的,源代码见lammps安装包:lammps/Examples/VISCOSITY/in.mp.2d
lj:
variable        x equal 20                #x方向长度
variable        y equal 20                #y方向长度
metal:
保持不变

lj:
variable        rho equal 0.6                #lj单位中的约化密度(相当于metal单位中的晶格常数)
variable  t equal 1.0                #温度
variable        rc equal 2.5                #截断半径
metal:
variable        rho equal 6.217        #晶格常数
    (由rho*=rho•sigma^dim,和rho=N/V;
    二维模拟,dim=2,采用sq2结构所含原子数N=2,V=a^2,a为晶格常数;
    得0.6=2•(sigma/a) ^2,所以a=6.217 埃)
variable  t equal 120.96                #温度
    (由T*=T•Kb/epsilon ,1.0*1.67e-21/(1.38065E-23)=120.96 K)
variable        rc equal 8.5125        #截断半径
    (由x*=x/sigma,2.5*3.405e-10 =8.5125埃)

lj:
units                        lj
dimension                2
atom_style                atomic
neigh_modify        delay 0 every 1
lattice                    sq2 ${rho}
region                   simbox block 0 $x 0 $y -0.1 0.1
create_box            1 simbox
create_atoms        1 box
metal:
保持不变

lj:
pair_style       lj/cut ${rc}
pair_coeff       * * 1 1
metal:
pair_style       lj/cut ${rc}
pair_coeff       * * 1.042332128634570e-2  3.405
        (势阱常数1.042332128634570e-2 eV,零势能距离 3.405 埃)

lj:
mass            * 1.0
timestep              0.005
velocity         all create $t 97287
metal:
mass            * 39.948
        (质量改为相对摩尔质量)
timestep                0.01
(lj单位默认时间步长0.005,由t* = t (epsilon / (m•sigma^2)^1/2,得lj下默认时间为10fs,即0.01ps)
velocity         all create $t 97287

lj:
fix            1 all nve
fix                2 all langevin $t $t 0.1 498094
fix                3 all enforce2d
metal:
fix            1 all nve
fix                2 all langevin $t $t 0.2 498094
        (由damp = damping parameter (time units))
fix                3 all enforce2d

lj:
# equilibration run
thermo           1000
run                       5000
unfix                2
# turn on Muller-Plathe driving force and equilibrate some more
velocity        all scale $t
fix                        4 all viscosity 100 x y 20
fix                        5 all ave/spatial 20 50 1000 y center 0.05 vx &
                    units reduced file profile.mp.2d
# equilibration run
variable        dVx equal f_5[11][3]-f_5[1][3]
thermo           1000
thermo_style        custom step temp epair etotal press f_4 v_dVx
run                        20000
# data gathering run
# reset fix viscosity to zero flux accumulation
unfix                4
fix                        4 all viscosity 100 x y 20
#100步交换一次动量,交换x方向的动量分量,另一个分量在y方向,共20层
metal:
保持不变

lj:
variable        visc equal -(f_4/(2*(step*0.005-125)*lx+1.0e-10))/(v_dVx/(ly/2))
#http://lammps.sandia.gov/threads/msg43465.html
#http://www.52souji.net/lammps-command-fix-viscosity/
#f_4输出总的动量交换量,除以时间和截面积即为动量通量;
#(step*0.005-125)为时间,0.005为lj单位默认的时间步长,125为到目前为止(20000+5000=25000)步的时间:25000*0.005=125,为防止25000步计算时分母为0,加上1.0e-10;
#lx为截面积(二维,z方向为1);
#v_dvx为速度分量, 除以ly/2为速度梯度
variable        visc equal -((f_4/(2*(step*0.005-125)*lx+1.0e-10))/(v_dVx/(ly/2)))*9.07812e-05
metal:
variable        visc equal -((f_4/(2*(step*0.01-250)*lx+1.0e-10))/(v_dVx/(ly/2)))*1.66e-5

lj:
fix                        vave all ave/time 1000 1 1000 v_visc ave running start 26000
#ave running 每1000步输出一次到目前为止的v_visc的累积平均值,作为vave的值,从26000步开始
thermo_style        custom step temp f_4 v_dVx v_visc f_vave
run                       50000
metal:
保持不变
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bigbang
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txcokokok

木虫 (小有名气)

没有人来么。。。顶一个!
bigbang
2楼2015-04-15 10:50:43
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txcokokok

木虫 (小有名气)

求大神!!!
bigbang
3楼2015-04-26 18:40:50
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邹卓民

新虫 (小有名气)

内容已删除
4楼2018-07-03 20:23:42
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15356958931

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

楼主找到原因了吗?你的时间单位换算是不是有问题啊。。包括timestep和damp
5楼2018-10-14 15:56:24
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云沌尽散

禁虫 (初入文坛)

本帖内容被屏蔽

6楼2018-10-15 09:35:23
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Stoudemire29

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

刚学习Lammps一个多月,很认真的花了几个小时研究楼主的这个单位,发现学会了很多这方面的东西。但现在还是对时间步长还有visc量纲换算的这两个部分存在疑惑,不知道是不是楼主存在问题,不敢确定;如果楼主方便能否赐教一下?
共同进步
7楼2018-10-18 13:55:57
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我是18烟酒生

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

你好,我看那个贴吧链接已经失效了,请问一下该如何确立你的那几个参数的?
8楼2020-06-16 17:17:49
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