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标题: 使用packmol建立冰水两相，低温高压下进行NPT，冰却融化了 [打印本页]

作者
Author: 牧生 时间: 2021-2-5 14:54
标题: 使用packmol建立冰水两相，低温高压下进行NPT，冰却融化了
本帖最后由牧生于 2021-2-5 21:02 编辑

对培训班中的冰的模拟有了兴趣
但自己搭建了冰水两相，低温高压下进行NPT，希望观察到水结冰过程，但结果却观察到冰融化，请问一下哪里不对

具体操作如下：
以2304.gro为基础，建立了冰水模型，如图（ice为1，水分子 400）

(, 下载次数 Times of downloads: 58)

编写top文件

#include "oplsaa.ff/forcefield.itp"
#include "oplsaa.ff/spce.itp"
[ system ]
ice
[ molecules ]
; Compound       nmols
SOL                   1168

再进行能量最小化
gmx grompp -f em.mdp -c mix.gro -p H2O.top -o ice.tpr -maxwarn 1
gmx mdrun -deffnm ice -v

然后直接进行npt模拟，

integrator  = md
nsteps    = 1000000
dt       = 0.001
; Output control
nstxout    = 50
nstvout    = 50
nstenergy = 50
nstlog    = 50
; Bond parameters
continuation          = no
constraint_algorithm = lincs
constraints          = h-bonds
lincs_iter             = 1
lincs_order          = 4
; Neighborsearching
cutoff-scheme = Verlet
ns_type       = grid
nstlist       = 10
rcoulomb       = 1.0
rvdw          = 1.0
; Electrostatics
coulombtype    = PME
pme_order    = 4
fourierspacing  = 0.16
; Temperature coupling is on
tcoupl    = V-rescale
tc-grps    =system
tau_t    = 0.1
ref_t    = 240            温度设定240 K
; Pressure coupling is on
pcoupl             = Parrinello-Rahman
pcoupltype       = isotropic
tau_p             = 2.0
ref_p             = 200.0              压力设定200 bar
compressibility    = 4.5e-5
refcoord_scaling = com
; Periodic boundary conditions
pbc    = xyz
DispCorr = EnerPres
gen_vel    = no

但VMD观察，发现冰融化了，截图如下

播放轨迹动画，盒子明显收缩，但仍有真空区，表明水分子不够多，但这个应该不会影响结冰吧？

同时有另一个问题，为什么还有真空区的存在？
(, 下载次数 Times of downloads: 37)

(, 下载次数 Times of downloads: 33)

很快，冰就全部融化了
(, 下载次数 Times of downloads: 39)

使用gmx energy -f npt.edr -o npt.xvg 看温度和压力的变化，温度倒是比较稳定，但是压力变化很大

(, 下载次数 Times of downloads: 43)

作者
Author: Kangtor 时间: 2021-2-6 10:13
npt下肯定收缩

作者
Author: 牧生 时间: 2021-2-6 10:14

Kangtor 发表于 2021-2-6 10:13
npt下肯定收缩

npt以后还是有真空区。这是为何呢

作者
Author: Kangtor 时间: 2021-2-6 10:19

牧生发表于 2021-2-6 10:14
npt以后还是有真空区。这是为何呢

收缩过程中肯定会有，你最后一张图片不就没有了嘛

作者
Author: 牧生 时间: 2021-2-6 11:14
本帖最后由牧生于 2021-2-6 12:30 编辑

Kangtor 发表于 2021-2-6 10:19
收缩过程中肯定会有，你最后一张图片不就没有了嘛

在播放轨迹过程中，一开始水盒子就迅速收缩，但一直保持有真空区。过一会，冰融化了，水就到处跑了。然后真空区就看不到了

我已经设置了低温，但为何还融化了。请帮忙看看问题所在。

作者
Author: k64_cc 时间: 2021-2-6 12:03
那个真空就很没道理。

水的实验密度你也知道，笔算一下liquid phase要放多少水分子，加个正常的数目再跑，就好多了。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-2-6 20:49
SPCE水模型的冰点偏离真实冰点很大，要对冰感兴趣应当用我的gromacs培训班课上讲的TIP4P-ice来模拟

作者
Author: 牧生 时间: 2021-2-6 21:35
本帖最后由牧生于 2021-11-10 13:07 编辑

sobereva 发表于 2021-2-6 20:49
SPCE水模型的冰点偏离真实冰点很大，要对冰感兴趣应当用我的gromacs培训班课上讲的TIP4P-ice来模拟

谢谢。目前就卡在三点水转四点水的这一步。在centos下运行的命令，理应转化后，有n个水分子，就会多出来n个虚原子，就要改gro文件中的数目，加上n个。但似乎我运行命令后，并没有变化。正在找原因。
2021.11.10 给出运动命令后没变化的原因，
cat em-sol.gro |awk '{print $0;if($2=="OW"){a=$1;b=$3;c=$4;d=$5;e=$6;}if($2=="HW2")printf("%8s MW %4d%8.3f%8.3f%8.3f\n",a,b,c,d,e)}' > newicebox.gro

这个命令，需要em-sol中的水是HW, OW等，如果是H, O，就不行了。

作者
Author: get-it 时间: 2021-2-6 23:35
液体部分体积太大了，固液共存的胞应该是这样：

作者
Author: hzh12138 时间: 2023-2-10 12:47

牧生发表于 2021-2-6 21:35
谢谢。目前就卡在三点水转四点水的这一步。在centos下运行的命令，理应转化后，有n个水分子，就会多出来n ...

我也遇到了这个问题请问现在解决了吗老师

作者
Author: Lacrimosa 时间: 2023-2-10 13:02

hzh12138 发表于 2023-2-10 12:47
我也遇到了这个问题请问现在解决了吗老师

有必要做三点水转四点水吗？tip4p水模型下冰的结构可以直接通过genice程序获得，先对纯冰体系跑个npt平衡一下，然后把盒子沿某一方向扩大一点，跑个nvt自然就得到冰水混合的体系了。

作者
Author: 牧生 时间: 2023-2-10 13:07

hzh12138 发表于 2023-2-10 12:47
我也遇到了这个问题请问现在解决了吗老师

解决了的。

http://bbs.keinsci.com/thread-9958-1-1.html 第七楼

作者
Author: hzh12138 时间: 2023-2-11 20:28

Lacrimosa 发表于 2023-2-10 13:02
有必要做三点水转四点水吗？tip4p水模型下冰的结构可以直接通过genice程序获得，先对纯冰体系跑个npt平衡 ...

谢谢您的提醒，这个想法对我这个初学者来说很有意思，有时间我也把这部分做做看，genice暂时还看不太懂

作者
Author: hzh12138 时间: 2023-2-11 20:33

牧生发表于 2023-2-10 13:07
解决了的。

http://bbs.keinsci.com/thread-9958-1-1.html 第七楼

谢谢。那个脚本很管用，我转化好后又重新做了一下，200 bar冰还是融化了，后来我调到450 bar就好了很多，可能初始体系不太理想吧，初始有3500个水分子和3072个冰分子.

作者
Author: 牧生 时间: 2023-2-11 21:34
本帖最后由牧生于 2023-2-11 21:36 编辑

hzh12138 发表于 2023-2-11 20:33
谢谢。那个脚本很管用，我转化好后又重新做了一下，200 bar冰还是融化了，后来我调到450 bar就好了很多， ...

用tip4pice水模型，只要温度低于0度，压力即使是1bar，也会结冰的。如果冰化了，考虑自己用的水模型问题
genice可以直接通过pip安装，一行命令就解决。

作者
Author: 非好汉 时间: 2023-4-19 16:27

牧生发表于 2023-2-11 21:34
用tip4pice水模型，只要温度低于0度，压力即使是1bar，也会结冰的。如果冰化了，考虑自己用的水模型问题
...

大佬，我那个冰水混合物使用的是tip4p/ice水模型，左侧是genice构建的四点冰（含1024个水分子），右边是（gromacs自带的tip4p.gro经删除得到单个四点水）1100个水分子，在260K、1bar条件下进行了能量最小化和10ns的npt模拟，结果融化了，请问是怎么回事？

作者
Author: 牧生 时间: 2023-4-19 16:32

非好汉发表于 2023-4-19 16:27
大佬，我那个冰水混合物使用的是tip4p/ice水模型，左侧是genice构建的四点冰（含1024个水分子），右边是 ...

把你的文件传到网盘，贴上来

作者
Author: 非好汉 时间: 2023-4-19 17:29

牧生发表于 2023-4-19 16:32
把你的文件传到网盘，贴上来

链接：https://pan.baidu.com/s/19SmQI1he0okkxqmeeKrcLw
提取码：bf8f

作者
Author: 牧生 时间: 2023-4-19 21:26
本帖最后由牧生于 2023-4-20 07:46 编辑

非好汉发表于 2023-4-19 17:29
链接：https://pan.baidu.com/s/19SmQI1he0okkxqmeeKrcLw
提取码：bf8f

我不知道你具体是怎么弄的，但是你建立的模型可能是有问题的，有些原子单独出现了，我重新帮你建立了一个。以现在这个为准，
链接: https://pan.baidu.com/s/1ISh4ZOnUe2Q9JDGLLtHcjw?pwd=mctb 提取码: mctb 复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦

作者
Author: 非好汉 时间: 2023-4-21 18:47

牧生发表于 2023-4-19 21:26
我不知道你具体是怎么弄的，但是你建立的模型可能是有问题的，有些原子单独出现了，我重新帮你建立了一个 ...

好的，谢谢大佬，昨天学校停电，没打开电脑，不好意思

作者
Author: uenh1998 时间: 2023-8-23 20:37

牧生发表于 2023-4-19 21:26
我不知道你具体是怎么弄的，但是你建立的模型可能是有问题的，有些原子单独出现了，我重新帮你建立了一个 ...

大佬，这个你建立的结构文件还有嘛，我想跟我建立的结构对比一下，看看哪里出了问题

作者
Author: 牧生 时间: 2023-8-23 21:35

uenh1998 发表于 2023-8-23 20:37
大佬，这个你建立的结构文件还有嘛，我想跟我建立的结构对比一下，看看哪里出了问题

结构已经不在了。
由于整个盒子中只有水这一种分子，所以直接只include TIP4P-ICE即可。液态水加到基本填满盒子，不要太少，当然太多了你也加不进去。。低温下可以迅速结冰的。

作者
Author: uenh1998 时间: 2023-8-23 22:28

牧生发表于 2023-8-23 21:35
结构已经不在了。
由于整个盒子中只有水这一种分子，所以直接只include TIP4P-ICE即可。液态水加到基本 ...

好，有空我按你说的试试。另外你模拟时候控压是怎么控的。各向同性么

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