已解决：lammps reaxff力场模拟界面模型高温热分解时遇到hbondchk failed的问题

李天

各位老师，我在使用lammps reaxff力场模拟界面模型高温热分解时遇到hbondchk failed的问题。
我的模型是由炸药分子和聚合物粘结剂组成，具体建模流程为：
①（ms中）炸药分子单胞compass优化-->切面-->扩胞--->forcite compass优化
②（ms中）画出聚合物粘结剂单链-->forcite compass优化-->AC模块compass力场混合多条粘结剂链
③利用ms中的build layer模块组合上下两层界面模型


此时ms中的模型密度达不到混合物的计算理论密度，且通过调整上下两层的真空层距离和晶胞大小也达不到理论密度。于是我ms建立完模型后，输出data，利用lammps npt系综，在界面上下两层z轴方向施加压力，压缩盒子到模型理论密度。压缩后弛豫先跑了nvt 300k 10ps和npt 300k 0bar 10ps，模型已经达到平衡，且模型结构和密度未发现问题，力场适合。
接着跑nvt高温热分解，2500k 2750k 3000k 等温度。发现2500k并行20核可以成功跑完300ps，但是只是换了一个温度，例如3000k，就会报hbondchk failed的错误。


查找网络给出回答是可以在in文件中添加safezone mincap命令，但是回答说这会忽略hbondchk failed这个错误，治标不治本。
所以具体问题出在哪里，想不通，麻烦老师们帮助解答，谢谢大家！

Graphite

实际上就是到了3000K，运动速度够大，成键断键变化很快。
reaxff bond统计会按照预设的步数检查一些东西是否还在，防止在用户不知情的情况下，结构偏的太离谱。
但如果这种变化对于你来说是合理的（因为是个高温热分解），模拟做下来也基本符合预期，那用safezone/mincap压掉这个报错就可以。
调reax的控制参数文件里面hbondchk相关参数降低这个检测的严格程度也行，调reax/c bond的统计频次也行。

但是我注意到你用的是ffield.reax.lg这套力场参数，这套参数我在做一些高温体系时发现不是很适合，也许自带教程里面RDX用的那套参数可供你参考。或者参考下别的含能材料之类的文献？
力场参数在reaxff模拟中比这些小按钮重要得多，特别是低温的参数用到高温基本是十个崩七八个。

李天

Graphite 发表于 2023-8-13 22:17
实际上就是到了3000K，运动速度够大，成键断键变化很快。
reaxff bond统计会按照预设的步数检查一些东西是 ...

非常感谢老师的解答！力场合不合适确实非常重要，我重新尝试下。
还有个问题想请教一下老师，我的弛豫npt 是在300k 0atm下进行的，这是我参考文献设置的。但是为什么不是300k 1atm下弛豫呢，这样不是更符合实际吗？
很多论文有零压下弛豫，也有1个大气压下弛豫。对于固体体系来说(炸药分子体系)，0atm和1atm区别不大，但是还是不理解为什么会有0压。

Graphite

李天 发表于 2023-8-14 13:12
非常感谢老师的解答！力场合不合适确实非常重要，我重新尝试下。
还有个问题想请教一下老师，我的弛豫np ...

对大多数固体是没什么区别。0压NpT实际上不耦合压力，近似等于NVT+boundary s s s。不过这也没什么特殊意义，可能就是因为前处理没什么大影响，随意设的。

李天

Graphite 发表于 2023-8-14 13:59
对大多数固体是没什么区别。0压NpT实际上不耦合压力，近似等于NVT+boundary s s s。不过这也没什么特殊意 ...

好的老师，那我还是1atm弛豫吧，常压下感觉有点意义。

李天

Graphite 发表于 2023-8-13 22:17
实际上就是到了3000K，运动速度够大，成键断键变化很快。
reaxff bond统计会按照预设的步数检查一些东西是 ...

老师，我发现当我减少lammps并行核数时（从并行20核减小到10核，体系总共5600个原子），也不会在跑高温热分解时出现：hbondchk failed的错误，可以完整跑完设置的高温300ps。并且我每次在工作站上只提交这一个任务，查看到所调用的cpu可以跑满，没有其他额外程序或任务调用cpu。但是重新设置成20核，中间依然会报hbondchk failed的错误。
（我的电脑配置是双cpu，每个cpu16核，两个总共32核，内存128G。）

目前测试发现，加上safezone/mincap或者减少并行核数都可以解决hbondchk failed的问题。但是不明白为什么减少核数会起到作用？

Graphite

李天 发表于 2023-8-15 15:21
老师，我发现当我减少lammps并行核数时（从并行20核减小到10核，体系总共5600个原子），也不会在跑高温热 ...

因为域分解。参考http://bbs.keinsci.com/thread-39016-1-3.html。

对于一般模拟来说。假设你的空间是100000立方埃，使用10核，在均分的情况下每个核处理10000立方埃的空间，一般来说因为还有neighbor缓冲区，不至于意外飞到别的域中，并且”没人要”，所以还算安全。如果使用20核，那每个核处理的空间就变成了5000立方埃，如果跑快了（高温），有可能会”没人要”，可能需要适当增加缓冲区。（代价是变慢）
对于reaxff的一些检查也是用类似的机制，改变safezone等相当于是增强了缓冲。

如果有条件，最简单粗暴的办法是用GPU。5600个原子单张3090就可以了，单卡不存在域分解问题。另外也能加速个两三倍吧。租一天也就一顿饭钱。

MercuryLamp

Graphite 发表于 2023-8-15 22:27
因为域分解。参考http://bbs.keinsci.com/thread-39016-1-3.html。

对于一般模拟来说。假设你的空间是 ...

老师，我也有个问题想请教一下，您说单卡不存在域分解问题，那如果我用单核带单卡跑lammps任务的话是不是就不需要在输入文件中加入balance和fix balance这些关键词了，或者说即使加了这些关键词也不会影响计算速率呢？

Graphite

MercuryLamp 发表于 2023-8-16 01:49
老师，我也有个问题想请教一下，您说单卡不存在域分解问题，那如果我用单核带单卡跑lammps任务的话是不是 ...

加不加都一样。实际上是基于MPI的域分解，单核单卡没使用到MPI。

MercuryLamp

Graphite 发表于 2023-8-16 08:15
加不加都一样。实际上是基于MPI的域分解，单核单卡没使用到MPI。

好的，谢谢老师

lltll

可以分享一下怎么解决的吗？

15210268712

楼主你好，我也遇见了这个问题，请问解决了吗？

LaplaceL

您好，请问最后是怎样解决的呢

Makarov

您好，我也在做reaxff热解相关，但ms模型只有烷烃分子→forcite优化→AC混合的过程，在300k到4000k升温模拟中遇到了与您帖子里相同的hbondchk failed问题，请问您最后是如何解决的呢

jwy20

我也模拟中也遇到这个问题了，因为帖子仅作者可见看不见，想请教下是怎么解决的呢？