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标题: 碳纳米管周期性边界条件出错，怎么解决？ [打印本页]

作者
Author: libin093 时间: 2020-7-1 23:14
标题: 碳纳米管周期性边界条件出错，怎么解决？
我想做碳纳米管与大分子的吸附模拟，为了快速测试程序对不对，我就做了CNT与小分子的吸附，但是发现模拟后CNT端部出现了变形，CNT(11,0)，长度63.9Å，按照文献里说的，盒子z向长度等于CNT长度，将CNT放置在63.9*63.9*63.9的盒子里，NVT、NPT过程进行了位置限制，MD过程将CNT进行freeze，下面给出mdp文件，请教各位老师哪里出了问题？

title    = MD simulation; 模拟标题
integrator  = md       ; ; leap-frog 积分器
dt       = 0.002    ; 时间步长(单位为ps, 我们使用了2 fs). 只用于动力学积分器(如md), 能量最小化时不需要
nsteps    = 25000000 ; 模拟步数(总模拟时间为nsteps*dt=10ns)
; 输出控制参数
nstxout          = 5000    ; 输出模拟坐标的频率(nstxout=5000且dt=0.002, 所以每10 ps输出一次)
nstvout          = 5000    ; 速度保存频率 10 ps
nstenergy          = 5000    ; 能量保存频率 10 ps
nstlog             = 5000    ; log文件输出频率 10 ps
nstxout-compressed  = 5000    ; save compressed coordinates every 10.0 ps
                                             ; nstxout-compressed replaces nstxtcout
compressed-x-grps = System ; replaces xtc-grps
; 键约束选项
continuation          = yes    ; Restarting after NPT
constraint_algorithm = lincs    ; 约束算法 holonomic constraints
constraints          = h-bonds ; LINCS算法约束所有键 (even heavy atom-H bonds) constrained
lincs_iter             = 1       ; LINCS精度 accuracy of LINCS
lincs_order          = 4       ; LINCS阶数 also related to accuracy
; Neighborsearching
cutoff-scheme = Verlet
ns_type       = grid    ; search neighboring grid cells
nstlist       = 10       ; 20 fs, largely irrelevant with Verlet scheme
freezegrps    = CNT
freezedim    = Y Y Y
; 静电和VDW参数
coulombtype    = PME    ; Particle Mesh Ewald for long-range electrostatics
pme_order    = 4       ; cubic interpolation
fourierspacing  = 0.16    ; grid spacing for FFT
rcoulomb       = 1.0    ; 计算静电作用的截断值(单位nm)
vdw-type       = Cut-off ; VDW计算方法
rvdw          = 1.0    ; VDW截断距离
DispCorr       = EnerPres    ; 色散校正校正VDW截断 account for cut-off vdW scheme
pbc          = xyz    ; 3-D PBC
; 温度耦合
tcoupl    = V-rescale          ; modified Berendsen thermostat
tc-grps    = Tolue_CNT Water ; two coupling groups - more accurate
tau_t    = 0.1    0.1          ; time constant, in ps
ref_t    = 300    300          ; reference temperature, one for each group, in K
; 压力耦合
pcoupl             = Parrinello-Rahman    ; Pressure coupling on in NPT
pcoupltype       = isotropic          ; uniform scaling of box vectors
tau_p             = 2.0                ; time constant, in ps
ref_p             = 1.0                ; reference pressure, in bar
compressibility    = 4.5e-5             ; isothermal compressibility of water, bar^-1
;初始速度选项
gen_vel    = no       ; Velocity generation is off

作者
Author: sobereva 时间: 2020-7-3 02:05
显然不能让盒子尺寸恰好等于管的尺寸，要不然相当于管的边界原子就和它的镜像强烈互斥了。应当恰当增加距离，从而能够通过平移复制盒子来得到正确的无穷延展的CNT
另外应当加上periodic-molecules = yes，以使得gmx能正确描述CNT跨越盒子成键

用freeze的时候不建议用压浴，否则容易出问题
而且体系未充分平衡的时候不要用PR压浴

不要用EnerPres，根本不适合当前情况。

作者
Author: libin093 时间: 2020-7-3 13:35

sobereva 发表于 2020-7-3 02:05
显然不能让盒子尺寸恰好等于管的尺寸，要不然相当于管的边界原子就和它的镜像强烈互斥了。应当恰当增加距离 ...

sob老师，我刚刚试了一下，现在端部原子不变形了，但是我有个问题想请教一下，NVT、NPT阶段我用约束文件进行约束，而md阶段我想固定CNT不动，这时mdp控压部分如何设置呢？如果想用freeze，那是不是md阶段不控压？如果想控压是不是继续采用约束文件进行固定，而舍弃freeze的方式？

作者
Author: libin093 时间: 2020-7-3 19:00

sobereva 发表于 2020-7-3 02:05
显然不能让盒子尺寸恰好等于管的尺寸，要不然相当于管的边界原子就和它的镜像强烈互斥了。应当恰当增加距离 ...

还有，像CNT这种结构需不需要做npt控压？如果要控压，是semiisotropic还是应该isotropic？

作者
Author: sobereva 时间: 2020-7-4 05:28

libin093 发表于 2020-7-3 13:35
sob老师，我刚刚试了一下，现在端部原子不变形了，但是我有个问题想请教一下，NVT、NPT阶段我用约束文件 ...

NVT的话用freeze还是限制势都可以，NPT的话建议用限制势

作者
Author: sobereva 时间: 2020-7-4 05:29

libin093 发表于 2020-7-3 19:00
还有，像CNT这种结构需不需要做npt控压？如果要控压，是semiisotropic还是应该isotropic？

只要你一开始的CNT结构是合理的，对于研究吸附气体分子问题，做NVT就行了，没有控压的必要

作者
Author: libin093 时间: 2020-7-4 09:46

sobereva 发表于 2020-7-4 05:29
只要你一开始的CNT结构是合理的，对于研究吸附气体分子问题，做NVT就行了，没有控压的必要

那如果做水溶液中吸附有机物和大分子是不是就需要控压？我看文献里吸附时，一般都在300K、1bar下进行，不控压的话，这个1bar怎么实现呢？

作者
Author: libin093 时间: 2020-7-4 11:57

sobereva 发表于 2020-7-4 05:29
只要你一开始的CNT结构是合理的，对于研究吸附气体分子问题，做NVT就行了，没有控压的必要

sob老师，我现在对系综选择比较困惑，什么样的问题需要nvt+npt，什么样的问题则不需要npt？我看了一些cnt吸附有机物分子的文献，有的是二者兼有，有的是能量最小化+nvt，然后直接成品模拟，对同一个问题不同的人不同的做法，这就让我很困惑

作者
Author: sobereva 时间: 2020-7-5 01:53

libin093 发表于 2020-7-4 09:46
那如果做水溶液中吸附有机物和大分子是不是就需要控压？我看文献里吸附时，一般都在300K、1bar下进行，不 ...

是
不控压的情况实际压力是多少就是多少，没法控制

作者
Author: sobereva 时间: 2020-7-5 01:54

libin093 发表于 2020-7-4 11:57
sob老师，我现在对系综选择比较困惑，什么样的问题需要nvt+npt，什么样的问题则不需要npt？我看了一些cnt ...

凝聚相模拟一般都用NPT，显然这样更符合实际情况
没特殊必要就不需要用NVT，很多文章专门做一步NVT其实是完全多余的

作者
Author: CruiseBend 时间: 2021-1-8 17:33
1.老师，对于液相，300K，1bar的CNT吸附小分子，成品阶段应该是NPT，是吗？
2. 对于此模拟的预平衡过程，应该是NVT升温+NPT密度收敛是吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-1-16 08:32

CruiseBend 发表于 2021-1-8 17:33
1.老师，对于液相，300K，1bar的CNT吸附小分子，成品阶段应该是NPT，是吗？
2. 对于此模拟的预平衡过程， ...

1 是
2 没必要用NVT

作者
Author: adong 时间: 2021-1-16 10:19

sobereva 发表于 2020-7-3 02:05
显然不能让盒子尺寸恰好等于管的尺寸，要不然相当于管的边界原子就和它的镜像强烈互斥了。应当恰当增加距离 ...

sob老师，EnerPres什么时候不能用呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-1-17 06:58

adong 发表于 2021-1-16 10:19
sob老师，EnerPres什么时候不能用呢？

体系存在真空区的时候绝对不能用
对于界面和非均相的情况（如水+磷脂膜），原理上也不理想，但还不至于一定不能用

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