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注明:黄色部分基本上为不懂的部分,红色字体为所做注释
一、各种文件的介绍:
1 in file:建立该文件以便程序的写入
2 log file:写入状态信息(if the switch is used?)
3 screen file 决定结果的是否进行屏幕输出
4 var name file 定义一个变量,name指变量名,可为字母也可为字符串,形式$x / $ {abc}
二、屏幕输出:
结果显示在屏幕上,同时在log file 中。开始前LAMMPS计算出所需的存储空间,运行中每隔几个时步显示一次热力学状态,直至输出最终状态。
Loop time of 49.002 on 2 procs for 2004 atoms 该部分显示了几个大类的计算时间
Pair time (%) = 35.0495 (71.5267)
Bond time (%) = 0.092046 (0.187841)
Kspce time (%) = 6.42073 (13.103)
Neigh time (%) = 2.73485 (5.5811)
Comm time (%) = 1.50291 (3.06703)
Outpt time (%) = 0.013799 (0.0281601)
Other time (%) = 2.13669 (4.36041)
Nlocal: 1002 ave, 1015 max, 989 min 每个处理器中特定原子的数目
Histogram: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Nghost: 8720 ave, 8724 max, 8716 min
Histogram: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Neighs: 354141 ave, 361422 max, 346860 min
Histogram: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Total # of neighbors = 708282
Ave neighs/atom = 353.434
Ave special neighs/atom = 2.34032
Number of reneighborings = 42
Dangerous reneighborings = 2
当运用了能量最小化命令进行能量最小化时,还将出现如下所示语句:
Minimization stats:
E initial, next−to−last, final = −0.895962 −2.94193 −2.94342 (显示初终能量以及next-to-last 循环的能量)
Gradient 2−norm init/final= 1920.78 20.9992 (给出能量梯度,即所有原子的受力)
Gradient inf−norm init/final= 304.283 9.61216 2-form是力向量的长度,inf-form是最大构成?
Iterations = 36 循环次数
Force evaluations = 177 对力进行评定的次数
当程序中有kspace_style long−range Coulombics solve,将会显示以下语句:
FFT time (% of Kspce) = 0.200313 (8.34477) 完成3d FFT计算的时间及在总时间中占的百分比
FFT Gflps 3d 1d−only = 2.31074 9.19989
每秒执行的浮点指令次数(flops)为5N*log(2N),N为3维晶体中的节点数
The 3d rate is with communication; the 1d rate iswithout (just the 1d FFTs).
在GPU(图形处理单元)上的运行
三、指令系统介绍(*)
一般来说指令的顺序并不重要,胆在以下几种情况中必须注意:
1 LAMMPS并不是全部读完所有指令才执行,而是读一行执行一次,因此下面的两组语句是不同的:
timestep 0.5 以下的两个模拟其步长均为0.5 fmsec
run 100
run 100
run 100 第一个模拟采用缺省值步长为1 fmsec
timestep 0.5
run 100 第二个采用步长为0.5 fmsec
2 某些指令只在其他指令之后才生效,如要得到系统温度必须先进行各种定义
3 若A指令在B之前,B可以引用A定义的变量
四、语法规则
在LAMMPS中要区分大小写,一般指令名称用小写字母,文件及用户定义ID
Strings 用大写。
LAMMPS对每行语句的语法要求如下:
1 当语句太长一行放不下时,在语句一行结束的时候输入字符 “” 表示下一行的语句接着上一行继续。
2 在#之后输入的字符认为是评论语句,是无用的,但有例外
3 紧跟在$后定义变量(之前讲过)
4 单词间用空格隔开
5 第一个词为指令名,接下来的字母全都为自变量(arguments)
6 If you want text with spaces to be treated as a single argument, it can be enclosed in double quotes
五、输入的语句结构
一个普通的LAMMPS程序通常由以下四部分组成:
1 初始化
2 原子定义
3 设定
4 进行模拟
初始化阶段:设定所需参数,相关各项命令,引入所需的力场参数
相关命令介绍:
1 units command
语句形式:
units style
· style = lj or real or metal or si or cgs or electron
Examples:
units metal
units lj
该语句定义了单元类型,除了LJ类型,其他物理常量来自于某网,定义实际单元的热能=4.184J。
而在LJ类型中,所有变量都是无单位的(参考陈义龙的论文) 实际量换算成简化单位量有系列公式。
以下列出了换算关系及其它各种类型中所使用的标准单位。
This command cannot be used after the simulation box is defined by a read_data or create_box command.
缺省状态默认为LJ类型
2 语句形式:
dimension N
· N = 2 or 3 例如:dimension 2
一般缺省为3d模拟,2d模拟的话要在建立simulation box之前进行设定(其余省略)
COMMANDS LISTED BY CATEGORY
以下列出的LAMMPS命令以按类分好,其分类情况如下:
初始化指令:atom_modify, atom_style, boundary, dimension, newton, processors, units
原子定义指令:create_atoms, create_box, lattice, read_data, read_restart, region, replicate
力场指令:angle_coeff, angle_style, bond_coeff, bond_style, dielectric, dihedral_coeff, dihedral_style, improper_coeff, improper_style, kspace_modify, kspace_style, pair_coeff, pair_modify, pair_style, pair_write, special_bonds
设定指令:communicate, dipole, group, mass, min_modify, min_style, neigh_modify, neighbor, reset_timestep, run_style, set, shape, timestep, velocity
FIXES fix, fix_modify, unfix
Computes: compute, compute_modify, uncompute
Output:
dump, dump_modify, restart, thermo, thermo_modify, thermo_style, undump, write_restart
Actions:
delete_atoms, delete_bonds, displace_atoms, displace_box, minimize, prd, run, temper
Miscellaneous:
clear, echo, if, include, jump, label, log, next, print, shell, variable
六 how to discussions()
重启一个模拟。有3种方法继续长的LAMMPS程序。在同一个程序中可多次使用运行命令。每次运行都会接着上一条运行指令(run command)进行。Binary file 使用restart command将binary files存入硬盘中,之后用read-restart命令可将binary file读出。或者可转为text data files,经read-data命令读出。restart2data
涉及到的命令:
1 run command
syntax
run N keyword values……(N= # of timesteps; zero or more keyword/value pairs may be appended; keyword= upto or start or stop or pre or post or every)
Examples:
run 10000 # 运行10000步;N=0意味着直接把现系统的热力学值输出
run 1000000 upto # 从当前开始一直运行至upto所指定的数值(该语句意为运行至10000000步止)
run 100 start 0 stop 1000
run 1000 pre no post yes
run 100000 start 0 stop 1000000 every 1000 "print Protein Rg = $r"
run 100000 every 1000 NULL
(补充说明 fix 指令:
Syntax:
fix ID group−ID style args
· ID = user−assigned name for the fix ID是用户自己定义的名字,便于通过fix定义
· group−ID = ID of the group of atoms to apply the fix to
· style = one of a long list of possible style names (see below)
· args = arguments used by a particular style
Examples:
fix 1 all nve
fix 3 all nvt temp 300.0 300.0 0.01
fix mine top setforce 0.0 NULL 0.0
fix指令的用途是对一组原子进行定义,可以用于更新原子的位置、速度、控制温度、加常力、施加边界条件等。当两个或更多fix在同一过程中作用时,根据程序中的先后顺序执行fix指令。Fix指令可通过unfix指令来消除,形式为unfix fix-ID)
对于run 100 start 0 stop 1000 这个语句来说,主要与fix语句配合使用。
fix 1 all nvt 200.0 300.0 1.0 这两个指令的功能是在接下来的1000步运行中,每
run 1000 步的温度都要从200度升到300度
fix 1 all nvt 200.0 300.0 1.0 对于左侧的一组指令,温度随着从0到10000步的执行
run 1000 start 0 stop 10000 逐渐升至300.0度,是一个发生在整个过程的渐变行为
run 1000 start 0 stop 10000
...
run 1000 start 0 stop 10000(共10个)
至于pre and post大概是这样的,pre no 的意思是跳过初始设定阶段,如果以下的计算是承接之前运行命令的话(意思是采用之前的参数) 但是如果该run指令是第一个指令是,该设定会被忽略。
注意:当两次运行指令之间使用了修改设定值的命令时(比如fix等),pre no是不允许的,必须重新设定,否则报错
若是post no,则跳过full timing summary, 输出one-line summary timing
Every 的作用是将一个run分成一系列较短的runs
variable q equal x[100]
run 6000 every 2000 "print Coord = $q"
每运行2000步输出一次某原子的x坐标值
Default:
The option defaults are start = the current timestep, stop = current timestep + N, pre = yes, and post = yes. 在run语句中的缺省值
2 restart command (将binary files存入硬盘) restart文件是lammps的一种输出文件形式
Syntax:
restart 0 N = write a restart file every this many timesteps
restart N root root = filename to which timestep # is appended
restart N file1 file file1,file2 = two full filenames, toggle between them when writing file
Examples:
restart 0
restart 1000 poly.restart
restart 1000 restart.*.equil
restart 10000 poly.%.1 poly.%.2
restart 0 意味着不输出restart files。与dump文件一样,restart不能包含两个wild card characters(即通配符)。若filename中含有*号,则它会被目前的值所代替(该情况只在仅有一个filename的情况下成立)