求助Gromacs联合使用Nose-Hoover和Parrinello-Rahman

北京的大猫 · 发表于 Post on 2020-7-2 20:33:45

各位前辈好！

   我打算用gmx(version:2020.2)模拟离子液体，在能量最小化之后使用Nose-Hoover热浴和PR压浴来进行NPT模拟得到平衡构型，但是一直报错：

   “100000 steps, 100.0 ps.
      step 0Segmentation fault (core dumped)”
   我分别采用了steep和cg方法来完成最小化过程，以及emtol <1 (<0.1)这几种情况都试过，但是均无例外，全都报错，我看到了相关的帖子（http://bbs.keinsci.com/thread-15008-1-1.html）和（http://bbs.keinsci.com/thread-11759-1-1.html）为此进行了以下尝试：
   注释掉PR压浴，采用NH热浴跑NVT，不报错；
   采用PR压浴，采用Vrescale方法跑NPT，不报错；
   我想请问一下大家遇到过在gromacs中使用NH和PR联用的情况吗？我想知道这种情况的原因是什么，该怎样解决？下面是我的.mdp文件:

; Run parameters
integrator  = md-vv    ;velocity verlet method
nsteps    = 1000000 ;= ns
dt       = 0.001    ; 1 fs
; Output control
nstxout    = 1000    ; save coordinates every 1.0 ps
nstvout    = 1000    ; save velocities every 1.0 ps
nstenergy = 1000    ; save energies every 1.0 ps
nstlog    = 1000    ; update log file every 1.0 ps
; Bond parameters
continuation          = no       ; non-restart
constraint_algorithm = lincs    ; holonomic constraints
lincs_iter             = 1       ; accuracy of LINCS
lincs_order          = 4       ; also related to accuracy
; Neighborsearching
cutoff-scheme = Verlet
ns_type       = grid    ; search neighboring grid cells
nstlist       = 10       ;
rcoulomb       = 1.2    ; short-range electrostatic cutoff (in nm)
rvdw          = 1.2    ; short-range van der Waals cutoff (in nm)
; Electrostatics
coulombtype    = P3M-AD    ; Particle Mesh Ewald for long-range electrostatics
fourierspacing  = 0.16    ; grid spacing for FFT
; Temperature coupling is on
tcoupl    = nose-hoover  ;
tc-grps    = system
tau_t    = 2.5          ; time constant, in ps
ref_t    = 1000       ; reference temperature, one for each group, in K
nsttcouple  = 100
; Pressure coupling is on
;pcoupl             = Parrinello-Rahman ; Pressure coupling on in NPT
;pcoupltype       = isotropic          ; uniform scaling of box vectors
;tau_p             = 5.0                ; time constant, in ps
;ref_p             = 1.0                ; reference pressure, in bar
;compressibility    = 4.5e-5             ; isothermal compressibility of water, bar^-1
;nstpcouple       = 1
; Periodic boundary conditions
pbc    = xyz    ; 3-D PBC
; Dispersion correction
DispCorr = EnerPres  ; account for cut-off vdW scheme
; Velocity generation
;gen_vel    = yes    ; Velocity generation is on
;gen_temp = 1000
;gen_seed = -1

另外，还经常遇到这种情况：
Note：The optimal PME mesh load for parallel simulations is below 0.5
  and for highly parallel simulations between 0.25 and 0.33,
  for higher performance, increase the cut-off and the PME grid spacing.

不知道怎么消除这个note，新手上路，还请多多指教。
真诚地谢谢各位老师！

sobereva · 发表于 Post on 2020-7-2 22:32:07

模拟初期、体系还没稳定的时候不应当使用PR压浴和NH热浴，这是基本常识。此阶段要用就用berendsen压浴 + V-rescale热浴
当前1 fs步长根本没必要用LINCS约束
没特殊情况甭用md-vv，又没特殊好处，功能又有限制

北京的大猫 · 发表于 Post on 2020-7-3 12:30:18

sobereva 发表于 2020-7-2 22:32
模拟初期、体系还没稳定的时候不应当使用PR压浴和NH热浴，这是基本常识。此阶段要用就用berendsen压浴 + V- ...

非常感谢sob老师的回复，但是还有几个问题还需请教：
1.我把md-vv改成md（gmx迭代除了Velocity verlet算法，就只剩蛙跳算法了），并把lincs那部分去掉之后就可以运行了，但是得到了一个note，“leapfrog does not yet support Nose-Hoover chains, nhchainlength reset to 1”，这个意思就是说我用的是Nose-Hoover热浴而不是Nose-Hoover chain对吧？
2.您的意思是先用berendsen压浴 + V-rescale热浴跑到平衡，然后换到NH和PR上面来？

sobereva · 发表于 Post on 2020-7-4 05:40:40

北京的大猫发表于 2020-7-3 12:30
非常感谢sob老师的回复，但是还有几个问题还需请教：
1.我把md-vv改成md（gmx迭代除了Velocity verlet算 ...

1 一般都用leap-frog算法，没特殊情况不要用别的。这个note完全不用管

2 是。但v-rescale完全可以一直用，完全没必要非得刻意切换到NH上。berendsen压浴对于一般问题其实也并不体现出什么问题，切换成PR压浴也不是绝对必要的。

北京的大猫 · 发表于 Post on 2020-7-4 09:51:16

sobereva 发表于 2020-7-4 05:40
1 一般都用leap-frog算法，没特殊情况不要用别的。这个note完全不用管

2 是。但v-rescale完全可以一直 ...

谢谢sob老师耐心的解答！

北京的大猫 · 发表于 Post on 2020-7-14 14:01:20

本帖最后由北京的大猫于 2020-7-14 14:07 编辑

sobereva 发表于 2020-7-4 05:40
1 一般都用leap-frog算法，没特殊情况不要用别的。这个note完全不用管

2 是。但v-rescale完全可以一直 ...

sob老师:
   我采用v-rescale和Berendsen压浴跑20ns得到的体系的密度和文献很接近，然后在此基础上采用NH和PR压浴体系，.mdp文件情况为：时间步长为1fs, nsttcouple=100(文献里控温0.1ps),参考温度600k，tau-t=2 PR控压，nstpcouple=1000(文献里控压间隔1.0ps),tau-p=20, 此时得到的体系会散开，调整NH和PR的参数如下：tau_t    = 2.0          ; time constant, in ps
ref_t    = 600       ; reference temperature, one for each group, in K
nsttcouple  = 100
nh-chain-length = 1       ; set 1 default
; Pressure coupling is on
pcoupl             = Parrinello-Rahman ; Pressure coupling on in NPT
pcoupltype       = isotropic          ; uniform scaling of box vectors
tau_p             = 5.0                ; time constant, in ps
ref_p             = 1.013                ; reference pressure, in bar
compressibility    = 4.5e-5             ; isothermal compressibility of water, bar^-1
nstpcouple       = 1
此时得到的体系密度接近文献值，请问sob老师，出现这种情况原因是什么？还想问下分子动力学模拟培训班是啥时候？

sobereva · 发表于 Post on 2020-7-15 09:32:05

北京的大猫发表于 2020-7-14 14:01
sob老师:
我采用v-rescale和Berendsen压浴跑20ns得到的体系的密度和文献很接近，然后在此基础上采 ...

文献里用的tau-p本来就不合适，一般都是用2.5 ps左右。若无特殊情况，没必要改默认的nstpcouple

论坛首页公告栏已经明确写了，8月
有任何关于培训时间的问题，看科音首页

北京的大猫 · 发表于 Post on 2020-7-15 10:15:02

sobereva 发表于 2020-7-15 09:32
文献里用的tau-p本来就不合适，一般都是用2.5 ps左右。若无特殊情况，没必要改默认的nstpcouple

论坛 ...

非常感谢您！

肥力丝 · 发表于 Post on 2024-5-22 14:48:17

sobereva 发表于 2020-7-15 09:32
文献里用的tau-p本来就不合适，一般都是用2.5 ps左右。若无特殊情况，没必要改默认的nstpcouple

论坛 ...

请问老师，我在NPT模拟时提示 For proper integration of the Parrinello-Rahman barostat, tau-p (5)
should be at least 20 times larger than nstpcouple*dt (0.4)
我的设置是dt=2fs，tau-P=5,我可以将tau-P改成8吗？
还是应该修改其他的参数设置？
这会对模拟结果有什么影响吗，可以忽略这个警告？
诚盼老师的解答！

sobereva · 发表于 Post on 2024-5-23 04:36:24

肥力丝发表于 2024-5-22 14:48
请问老师，我在NPT模拟时提示 For proper integration of the Parrinello-Rahman barostat, tau-p (5)
...

不建议用那么大的tau-p
可以适度减小nstpcouple以满足提示里的要求，或者用更先进的c-rescale压浴

肥力丝 · 发表于 Post on 2024-5-23 10:32:41

sobereva 发表于 2024-5-23 04:36
不建议用那么大的tau-p
可以适度减小nstpcouple以满足提示里的要求，或者用更先进的c-rescale压浴

谢谢老师的解答，请问老师nstpcouple是取的越大计算结果越合理吗？在原来不合理参数设置中没有设置nstpcouple，是默认值。在满足现在的参数下，dt=2fs，tau-P=5，nstpcouple应该取125，请问老师这样设置合理吗

sobereva · 发表于 Post on 2024-5-24 04:18:12

肥力丝发表于 2024-5-23 10:32
谢谢老师的解答，请问老师nstpcouple是取的越大计算结果越合理吗？在原来不合理参数设置中没有设置nstpco ...

越小控压越频繁，原理上控压越准确，但耗时会越高

ljh123 · 发表于 Post on 2025-12-13 00:47:19

sobereva 发表于 2024-5-24 04:18
越小控压越频繁，原理上控压越准确，但耗时会越高

sob老师，我一般NVT都是用CSVR热浴，而我最近的工作不仅涉及NVT还涉及了NPT。现在遇到的问题是，由于lammps中P-R压浴和N-H热浴集成在一起了，我可以对于NVT的体系（界面）用CSVR热浴，对于NPT的体系（溶液）用N-H热浴吗？这是否会被质疑呢？（没有考虑使用berendsen压浴，因为最近发现这个体系会严重高估水密度，我还没找到原因）

sobereva · 发表于 Post on 2025-12-13 03:52:05

ljh123 发表于 2025-12-13 00:47
sob老师，我一般NVT都是用CSVR热浴，而我最近的工作不仅涉及NVT还涉及了NPT。现在遇到的问题是，由于lamm ...

这种做法莫名其妙
Berendsen压浴本身原理上并不会高估水的密度，至少GROMACS里没这个问题

ljh123 · 发表于 Post on 2025-12-13 11:22:13

sobereva 发表于 2025-12-13 03:52
这种做法莫名其妙
Berendsen压浴本身原理上并不会高估水的密度，至少GROMACS里没这个问题

谢谢sob老师，那我统一下做法。我也不明白berendsen怎么回事。时间耦合常数设置在1-10ps输出文件坐标都是-nan。设置在100ps能正常运行，但是水密度会达到1.3。但是改用P-R压浴就正常了。。。

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