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【LAMMPS分子动力学特训营】联手Python,6小时速通建模/模拟/分析,一键获取全部视频、脚本!

催化开天地 • 1 周前 • 46 次点击  
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LAMMPS作为功能最强大、应用最广范的分子动力学软件,可以实现对百万级原子分子体系的计算,是入门分子动力学的首选。
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高熵合金摩擦模拟/纳米压痕


第一期:3种LAMMPS的结构建模方法

1. 多晶中熵合金的建模;

2. 如何构建中熵合金CrCoNi分子模型;

3. 如何构建不同的纳米压头结构;

4. 摩擦力和摩擦系数的获取;

5. Python入门简介;

6. 结合MDAnalysis软件包讲解LAMMPS的分子动力学轨迹分析方法,并对LAMMPS分子模型进行前、后处理。

中熵合金的多晶建模:

摩擦过程:

中熵合金CrCoNi+纳米压头模型(OVITO和VMD不同渲染软件):

纳米压头的初步下压(不同的初始压入深度):

聚合物模拟


第二期:聚合物建模+LAMMPS分子动力学模拟+分析方法

1. Materials Studio建模聚合物分子链;

2. CHARMM-GUI建模聚合物分子链;

3. Python生成随机分布的amorphous聚合物初始结构;

4. 聚合物的分子动力学模拟:包括软势,退火,动力学;

5. 采用Python和MDAnalysis对轨迹进行性能分析:包括MSD(和扩散系数有关),拉伸力学性能,和拉伸过程中链取向。

Python+MDAnalysis随机填充构建聚合物薄膜:

CHARMM-GUI建模聚合物:

LAMMPS应力应变曲线:

LAMMPS链取向分析:

交联接枝


第三期:VMD+Python建模+LAMMPS分子动力学模拟+分析方法

1. VMD软件构建石墨烯粗粒化模型,及设置势函数;

2. Python MDAnalysis建模石墨烯表面的UA聚乙烯接枝,指定接枝密度和接枝长度;

3. 构建聚乙烯和石墨烯的层状复合材料;

4. 模拟聚合物的末端可逆交联;

5. 探究交联反应对拉伸力学性能、聚合物链取向的影响。

VMD建模:聚乙烯UA模型和石墨烯粗粒化模

Python MDAnalysis建模:聚乙烯/石墨烯层状复合材料模型

可逆交联:聚乙烯末端交联反应(愈合)


层状聚合物建模/测试


第四期:OVITO+Python建模+LAMMPS分子动力学模拟+分析方法

1. MS软件构建聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)的全原子模型及设置势函数(CVFF);

2. LAMMPS中Lennard-Jones势函数详解,cutoff的作用以及如何在平衡过程中巧妙利用它来平衡结构;

3. Python建模PE/PS层状聚合物聚合物模型;

4. 层状聚合物的bulk体系模拟、thin-film模拟;

5. 模拟中反射墙的用法;

6.利用LAMMPS计算一维、二维密度分布,以及体系内不同组分的单独MSD曲线。

分子模拟中非键相互作用Lennard-Jones势函数详解:

反射墙下体系压缩获取层状结构(原子限域盒内):

OVITO-Python:不规则界面面积与界面能计算

PE/PS的MSD与薄膜密度分布计算:

讲师介绍

王老师:华算科技LAMMPS授课老师,拥有八年以上LAMMPS软件使用经验。目前于德国达姆施塔特工业大学进行博士后工作。

发表SCI共15篇,其中包含6篇Macromolecules文章,并参与编著英文书籍《Fundamentals of Multiscale Modeling of Structural Materials》。

主要研究领域为:利用分子动力学模拟方法:① 研究金属(梯度和中、高熵合金)及其纳米复合材料的力学性能;② 开发高分子和石墨烯的粗粒化模型,并研究高分子及其纳米复合材料的结构、构象,动力学,力学和导电性能。

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