lammps案例：水分子在石墨烯狭缝中流动的案例代码

大家好，我是小马老师。

本文分享一个使用lammps模拟水分子在石墨烯狭缝内流动的案例。

案例由Simon Gravelle编写，Simon Gravelle已经发表了多篇lammps模拟论文，在其个人主页（https://simongravelle.github.io/）提供了lammps教程和案例代码下载，有兴趣的可以到他的个人主页看看。

案例模型如下图所示：

该案例包括了流体模拟的关键技术，如：

（1）水分子为tip4p类型水分子，在模拟中，使用fix addforce命令驱动水分子产生流动。

fix     kick wat addforce ${frc} 0.0 0.0

（2）为防止石墨烯移动，使用以下命令保证石墨烯位置相对固定：

fix mymum Car momentum 1 linear 1 1 1
fix myrec Car recenter NULL NULL INIT

（3）水分子温度计算中，去掉了流动方向速度对温度的影响

compute   ctN wat temp/partial 0 1 1

替换模型和势参数可用于其它流体的模拟。

案例下载地址：

https://github.com/simongravelle/lammps-input-files/tree/main/interfaces/water-in-graphene-slit

为方便不能下载的朋友，下面贴出in文件代码：

# LAMMPS input file
#变量设置
variable  tem equal 300
variable  frc equal 2e-4 # force to be applied to the water molecule
#模型基本设置
units   real
atom_style  full
#力场参数设置
bond_style  harmonic
angle_style harmonic
dihedral_style  opls
improper_style  harmonic
boundary  p p p
pair_style    lj/cut/tip4p/long 1 2 1 1 0.105 10.0
kspace_style  pppm/tip4p 1.0e-4
pair_modify mix arithmetic tail yes
special_bonds lj/coul 0.0 0.0 0.5 angle yes
#读取data文件和力场参数文件
read_data data.lammps
include   PARM.lammps
#分组
group   wat type 1 2
group   Car type 3
#固定水分子键角
fix   myshk wat shake 1.0e-4 200 0 b 1 a 1
fix   mynve all nve
#对水进行控温，温度计算去除流动方向的速度影响
compute   ctN wat temp/partial 0 1 1 # only thermalise the water using ddl normal to the direction of the flow
fix   myber1 wat temp/berendsen ${tem} ${tem} 100
fix_modify  myber1 temp ctN
#对石墨烯进行控温
compute   ctM Car temp
fix   myber2 Car temp/berendsen ${tem} ${tem} 100
fix_modify  myber2 temp ctM
#水分子施加外力产生流动
fix     kick wat addforce ${frc} 0.0 0.0
#保持石墨烯位置相对固定
fix     mymum Car momentum 1 linear 1 1 1
fix     myrec Car recenter NULL NULL INIT
#输出设置
dump    dp1 all atom 1000 dump.lammpstrj
timestep  2.0
thermo    1000
run   50000

公众号：lammps加油站