1、B、使用L-J势模拟裂纹的扩展,L-J 无量纲化计算中的单位,B、使用L-J势模拟裂纹的扩展,裂纹,lower,upper,leftupper,leftlower,x,y,Lammps计算输入文件,# 2d LJ crack simulation(问题的基本初始化)dimension2#2维分子动力学模拟boundarys s p#x,y方向不存在周期边界条件，z方向周期边界条件。atom_style atomic#原子类型（金属）Neighbor 0.3 bin#建近邻表参数（rc+0.3）bin表示为近邻表类型。neigh_modify delay 5#间隔多少载荷步重新形成近邻表,Lam
2、mps计算输入文件,# create geometry创建初始几何构形Lattice hex 0.93#指定晶格类型（二维hex）和晶格常数Region box block 0 100 0 40 -0.25 0.25#定义一个区域create_box5 box#在指定区域建立一个simulation box,5表示原子类型的种类数create_atoms 1 box#在simulation box中创建类型为1的原子（原子位置初始化）Mass 1 1.0Mass 2 1.0Mass 3 1.0Mass 4 1.0Mass 5 1.0#指定单个原子的质量,Lammps计算输入文件,# LJ po
3、tentials(指定原子作用势)pair_stylelj/cut 2.5#指定lj势，截断半径为2.5pair_coeff * * 1.0 1.0 2.5#指定lj势参数# define groups（便于加载）Region 1 block INF INF INF 1.25 INF INFGroup lower region 1#定义lower组（便于施加外加速度）Region 2 block INF INF 38.75 INF INF INFGroup upper region 2#定义upper组（便于施加外加速度）Group boundary union lower upper#定义总
4、边界组Group mobile subtract all boundary#定义可动原子组（便于统计温度）,Lammps计算输入文件,regionleftupper block INF 20 20 INF INF INFregionleftlower block INF 20 INF 20 INF INFgroupleftupper region leftuppergroupleftlower region leftlower#定义左上、左下原子组（便于指定裂纹的存在）setgroup leftupper type 2setgroup leftlower type 3setgroup lowe
5、r type 4setgroup upper type 5#指定原子类型（便于指定裂纹的存在）,Lammps计算输入文件,# initial velocities初始化速度computenew mobile temp#定义温度的计算（可动区域内统计平均）compute new2 mobile stress/atom #定义原子应力的计算（整个区域）Velocity mobile create 0.01 887723 temp new#按指定的温度（0.01）计算方法，初始化原子的速度Velocity upper set 0.0 0.3 0.0#upper原子组y方向的速度为0.3Velocit
6、y mobile ramp vy 0.0 0.3 y 1.25 38.75 sum yes#mobile原子的速初始度从0到0.3线性变化# fixes施加约束fix1 all nve#nve系综的积分算法fix2 boundary setforce NULL 0.0 0.0 #边界boundary上力条件，钢化原子，便于加载！,Lammps计算输入文件,# run运行计算timestep0.003#时间间隔步Thermo 200#每200步输出热动力学统计量thermo_modify temp new#计算温度通过new指示的方法计算neigh_modify exclude type 2 3
7、#原子2，3之间作用取消（也就是通过不使他们在近邻表中出现实现）Dump 1 all atom 500 dump.crack#每隔500步将原子信息写入文件dump.crackDump 2 mobile custom 500 dump2.crack tag x y z c_new22run5000#进行5000步的模拟,C.使用EAM势模拟Ni的循环行为,u,z,x,y,常温30K条件下,金属材料模拟中Lammps的单位,# 3d metal 拉伸模拟#模拟条件的初始化Units metal#指定模拟中的单位类型boundarys s s#指定模拟的边界条件atom_style atomic#
8、指定原子类型，原子的属性Lattice fcc 3.52#指定材料的晶格类型和晶格常数region box block -5 5 -5 5 -15 15#xlo,xhi,ylo,yhi,zlo,zhi =区域box的上下限create_box 1 box#建立只有1中原子类型的simulation boxcreate_atoms 1 box#在simulation box中创建类型为1的原子（原子位置初始化）,Lammps计算输入文件,pair_styleeam#定义原子之间相互作用势pair_coeff* * Ni_u3.eam#定义作用势的参数，通过文件输入Neighbor 2.0 bin
9、#定义近邻表参数(r+rc),rc=2.0埃neigh_modify delay 5#定义更新近邻表的加载步间隔,Lammps计算输入文件,regionlower block INF INF INF INF INF -13#生成lower区域，便于加载regionupper block INF INF INF INF 13 INF#生成upper区域，便于加载grouplower region lower#定义lower组groupupper region upper#定义upper组groupboundary union lower upper#定义boundary组groupmobile
10、subtract all boundary#定义mobile组，便于计算统计温度（调温）,Lammps计算输入文件,#定义计算和边界钢化compute new2 all centro/atom#定义计算原子的适配度（针对所有的原子）compute new3 mobile temp定义计算统计温度（针对可动原子）Fix 1 all nve#时间积分算法（微正则系综）fix2 lower setforce NULL NULL 0.0#使得lower group之间没有z方向的力，z方向钢化 fix3 upper setforce NULL NULL 0.0#使得upper group之间没有z方向
11、的力，z方向钢化,Lammps计算输入文件,#定义控温和原子速度初始化fix4 mobile temp/rescale 10 30.0 30.0 5.0 1.0#使用直接调温法调整mobile原子的速度，每10步一调#使得目标温度为30+-1K，温度在30+-5rescale之外调fix_modify 4 temp new3#调温时，计算温度采用news计算Velocity mobile create 30 887723 temp new3#初始化mobile group中原子的初速度#通过温度30K初始化，温度通过new3计算，887723为随机数,Lammps计算输入文件,dump 2 a
12、ll custom 200 d_t.txt tag x y z c_new2#定义输出，每两百步输出一次#tag为原子标号#x，y，z为原子坐标#c_new2为new2所计算的原子适配度#这一参数可以判断原子是否是理想晶格#或者在位错和堆垛层错上timestep0.001#时间步长间隔（ps=10e-12秒）#时间步长在飞秒量级10e-15秒#小于原子自振周期的十分之一（0.1ps/10）,Lammps计算输入文件,Lammps计算输入文件,thermo_style custom step temp pe etotal press vol#屏幕输出梁的控制，step加载步#temp温度，pe总
13、势能，etotal总能量#press为压强,vol为simulation box的体积thermo100# 每100步在屏幕上打印统计热动力学量thermo_modify temp new3#输出的温度为new3的计算值,#弛豫和循环加载run 2000#不加任何载荷计算2000步velocityupper set 0 0 0.4velocitylower set 0 0 -0.4run 10000velocityupper set 0 0 -0.4velocitylower set 0 0 0.4run 20000velocityupper set 0 0 0.4velocitylower
14、set 0 0 -0.4run 10000#循环载荷模拟,Lammps计算输入文件,D.使用EAM势模拟Ni的剪切行为,v,upper,lower,mobile,z,x,y,Ni FCC 晶格,D.使用EAM势模拟Ni的剪切行为,Z,x,Y,y,z,# 3d metal shear simulation 3维金属剪切模拟Units metal#采用金属材料单位boundarys s p#施加z方向的周期边界条件atom_style atomic#定义原子之间的相互作用（没有键键作用）Lattice fcc 3.52#指定晶格为fcc，晶格常数3.52埃Region box block 0 16
15、.0 0 10.0 0 2.828427#定义区域box （x上下限，y上下限，z上下限）create_box 3 box#在box区域内创建包含3种原子类型的simulation box,Lammps计算输入文件,Lammps计算输入文件,Lattice fcc 3.52 orient x 1 0 0 orient y 0 1 1 orient z & 0 -1 1 origin 0.5 0 0#指定晶格类型、晶格常数、x,y,z坐标的晶向# &续行符、晶胞的起始点（0.5表示半个晶格常数）create_atoms 1 box#在box区域内建立类型为1的原子pair_styleeam#定义
16、原子之间作用势为嵌入原子势pair_coeff * * Ni_u3.eam#指定嵌入势参数文件,Lammps计算输入文件,neighbor0.3 bin#指定原子近邻列表参数rc+r1中的r1neigh_modify delay 5#指定近邻表更新频率regionlower block INF INF INF 0.9 INF INFregionupper block INF INF 6.1 INF INF INFgrouplower region lowergroupupper region uppergroupboundary union lower upper#指定边界组，用于施加边界条件
17、groupmobile subtract all boundary#指定可动部分组，用于计算温度,Lammps计算输入文件,setgroup lower type 2setgroup upper type 3#设置原子类型lower为2，upper为3Compute new3d mobile temp#设定温度计算new3dCompute new2d mobile temp/partial 0 1 1#设定温度计算new2d，忽略x方向速度compute new1d all stress/atom #设定原子应力计算,Velocity mobile create 300.0 5812775 t
18、emp new3d#初始化mobile区域原子的速度#使new3d方法计算的温度为300k？ Fix 1 all nve#使系综为nve系综，同时确定了方程的积分方法Fix 2 boundary setforce 0.0 0.0 0.0#使边界上原子x，y，z方向的受力均为0Fix 3 mobile temp/rescale 10 300.0 300.0 10.0 1.0#使用直接调温法，每10步准备调一次#如果在300+-10k内不调#如调的话要求其范围在300+-1k之内fix_modify 3 temp new3d#fix 3 调温时采用new3d的计算方案,Lammps计算输入文件,L
19、ammps计算输入文件,#以下为弛豫过程thermo25#每25步在屏幕上打印热动力学统计量thermo_modify temp new3d#输出的温度按new3d方案计算timestep0.001#时间步长为0.001psrun100#弛豫100个载荷步,Lammps计算输入文件,#以下为剪切加载velocityupper set 1.0 0 0#上边界原子施加x方向的速度velocitymobile ramp vx 0.0 1.0 y 1.4 8.6 sum yes#在y1.4,8.6区域定义0，1之间的vx插值速度#该速度累加到弛豫的速度上Unfix 3#释放弛豫时候的温度约束3fix3
20、 mobile temp/rescale 10 300.0 300.0 10.0 1.0#重新施加温度调控约束3fix_modify 3 temp new2d#温度的计算采用new2d计算方案,Lammps计算输入文件,#以下为剪切计算Dump 1 all custom 100 dump.shear tag type & x y z c_new24#每100步输出，c_new1d4为new1d计算的原子应力thermo100thermo_modifytemp new2d#每次输出屏幕上的温度按new2d方案计算reset_timestep0#重新设当前为第0步run3000#剪切计算3000步,
