动力学lammps模拟水分子子跑散了怎么办

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分子动力学模拟的理论与实践
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分子动力学模拟是近年来飞速发展的一种分子模拟方法，它以经典力学、量子力学、统计力学为基础，利用计算机数值求解分子体系运动方程的方法，模拟研究分子体系的结构与性质。作为继实验和理论两种研究方法之后，研究分子体系结构与性质的第三种科学研究方法，分子动力学模拟已经被广泛应用于化学化工、材料科学与工程、物理、生物医药等科学和技术领域，起到越来越重要的作用。全书共11章：第1章为绪言；第2～4章为分子的经典力学模型，包括分子的物理模型、分子间相互作用以及常用分子力场；第5～8章为经典分子动力学模拟与第一性原理分子动力学模拟的基本原理与方法，包括分子体系的运动方程及其数值解、分子动力学模拟的技巧、MD模拟的统计力学基础、第一性原理分子动力学模拟；第9章和第10章分别为分子动力学模拟的应用、分子力场的构建与MD模拟的应用实例；第11章为与MD模拟有关的其他分子模拟方法。本书可作为化学化工、材料科学与工程、物理、生物医药等有关专业领域的高校教师、科研人员的参考书和研究生教材。目录:序前言第1章 绪言1.1 分子动力学模拟的发展历史1.2 MD模拟的应用与意义1.3 MD模拟的发展趋势第2章 分子的物理模型2.1 分子的物理模型在化学中的作用2.2 原子、分子的几何模型2.3 分子的经典力学模型2.4 分子的量子力学模型第3章 分子间相互作用3.1 分子间相互作用与势函数3.2 分子间特殊势函数3.3 分子间相互作用的起源序前言第1章 绪言1.1 分子动力学模拟的发展历史1.2 MD模拟的应用与意义1.3 MD模拟的发展趋势第2章 分子的物理模型2.1 分子的物理模型在化学中的作用2.2 原子、分子的几何模型2.3 分子的经典力学模型2.4 分子的量子力学模型第3章 分子间相互作用3.1 分子间相互作用与势函数3.2 分子间特殊势函数3.3 分子间相互作用的起源3.4 氢键相互作用3.5 常用分子间相互作用势函数3.6 无机巨分子物质的势函数3.7 金属势3.8 近程相互作用和长程相互作用第4章 常用分子力场4.1 水分子力场4.2 分子力场的种类4.3 MMn系列分子力场4.4 全原子分子力场4.5 联合原子分子力场4.6 量子化学分子力场4.7 通用力场第5章 分子体系的运动方程及其数值解5.1 分子体系的运动方程(牛顿第二定律)5.2 分子体系的运动方程(哈密顿运动方程)5.3 常微分方程的数值解5.4 分子体系运动方程的求解思路5.5 分子体系运动方程的数值解5.6 刚体运动方程的解5.7 约束动力学第6章 分子动力学模拟的技巧6.1 周期性边界条件6.2 势函数的计算技巧6.3 长程力的计算6.4 温度和压力控制技术第7章 MD模拟的统计力学基础7.1 热力学的基本概念7.2 统计系综和可实现状态7.3 各态历经假设与MD模拟7.4 体系可实现状态数的估计7.5 统计系综的概率分布7.6 非Hamilton体系的统计理论7.7 演化算符与差分格式第8章 第一性原理分子动力学模拟8.1 经典MD模拟的局限性8.2 BOMD和CPMD模拟方法8.3 平面波基函数8.4 赝势8.5 PIMD模拟8.6 质子在甲醇分子和水分子之间迁移过程的AIMD模拟第9章 分子动力学模拟的应用9.1 MD模拟的计算机软硬件9.2 模拟体系分子模型的建立9.3 MD模拟的初始条件9.4 MD模拟技术参数的确定9.5 MD模拟的过程9.6 MD模拟结果的处理第10章 分子力场的构建与MD模拟的应用实例10.1 聚炔分子力场的构建10.2 锂离子电池电解液的MD模拟第11章 与MD模拟有关的其他分子模拟方法11.1 非平衡分子动力学模拟11.3 耗散粒子动力学11.4 Monte Carlo模拟参考文献附录 术语约定索引
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.聚环氧琥珀酸阻硫酸钙垢机理的分子动力学模拟
曾建平,王风贺,周臣,贡雪东*
作者单位E-mail&，；，&&&，&&&，&&&，&&
在不同温度不同水分子环境中对聚环氧琥珀酸(PESA)阻垢剂与硬石膏晶体主要生长面(001)的相互作用进行了分子动力学模拟. 结果表明：在323～343 K时，不同水分子数中PESA都能有效阻止CaSO4垢的生长；同一水分子数中，不同温度下的结合能比较接近. 体系的结合能主要由库仑能变(包括离子键)提供，硬石膏晶体中的Ca原子与PESA中的羰基O原子发生了成键作用. PESA中羧基O原子和水分子中H原子之间存在氢键作用，而范德华相互作用有助于该PESA-H2O-CaCO3相互作用体系的形成. O(PESA的羧基)-H(H2O)、O(CaSO4)-H(H2O)和O(CaSO4)-H(PESA)原子对的径向分布函数表明，溶剂分子对聚环氧琥珀酸阻硫酸钙的阻垢性能有影响.工具类服务
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分子动力学模拟水分子在纳米管道中的流动行为
随着工业的发展和人口的增长,水资源分布不均以及水污染的问题日益突出。这促使人们日益重视膜过滤技术在海水淡化和污水处理领域应用的研究。纳滤膜是一种常用的过滤膜,它能够除去水中的二价离子和有机物等杂质,在水处理领域有着广泛的应用。因此,研究纳米尺度管道内流体流动行为有着十分重要的意义。本文以无定型碳纳米管道作为研究模型,通过分子动力学模拟的方法研究水分子通过纳米管道的流动行为。研究的主要内容如下:　　
1.通过统计靠近管道两端选定区域内水分子密度、管道内水分子数目和水分子通过管道的通量,确定水过滤模拟过程中水分子流动的稳态阶段。比较了靠近管道两端选定区域内水分子密度与水的实验密度的差异,为模型的合理性提供了有力的证据。　　
2.通过考察压强差、管道长度和管道直径对水分子通过纳米管道通量的影响,发现压强差、管道长度和管道直径对通量的影响与宏观HP方程预测基本一致。研究了压强差、管道长度和管道直径对管道中水分子相对密度径向分布的影响。固定管道直径,研究了管道长度分别为1.5nm、2nm、4nm、5nm、6nm和8nm的管道中通量与压强差的关系,发现末端效应具有长度依赖性,提出了加入末端效应校正之后的HP方程。　　
3.设计了轴向管径变化的二元非均匀管道模型。研究了两种组分连接顺序对通量的影响规律,发现水分子从小口流入大口流出时,通量较大,这与文献模拟结果一致。定义了表征二元非均匀管道模型的参数,分别是等效直径,通量贡献比例和有效长度。　　
4.通过调节管道原子范德华相互作用的势阱深度来改变管道的化学性质,势阱深度越深,管道的亲水性越强。固定其他参数,考察不同压强差时,化学改性对通量的影响。发现亲水性越强的管道,通量越低。通过对不同化学性质管道中通量与压强差进行线性拟合,得到了水过滤过程中管道中水分子的表观黏度。模拟了水分子在一维周期边界的无限长管道内的平衡过程,通过Einstein公式求得管道内水的黏度。由于一维周期边界管道中水分子相对密度的径向分布与水过滤动念过程中管道内水分子的径向分布相同,所以可以从一维周期边界的管道内水黏度随管道化学性质变化的规律来说明水过滤动态过程中管道内水的黏度随化学性质的变化规律。分析了不同化学性质的管道内水分子的密度、平均每个水分子的氢键数目、相对密度的径向分布和相对氢键密度分布。并推测水过滤过程中水的表观黏度随管道化学性质的变化是由管道内水分子的密度和平均每个水分子的氢键数目改变引起的。从热力学角度考虑了本体水进入纳米管道的能量差,发现管道亲水性越强,在热力学上越有利于水分了进入,但是通量却下降。管道亲水性越强,一维周期边界管道中水的黏度越大,因此水处理过程中管道中水的黏度也越大,从而导致了通量降低。也就是说,对于压力驱动的水过滤过程,动力学因素黏度的影响超过了热力学因素的影响,决定了水分子通过管道的通量。
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