使用packmol建立冰水两相，低温高压下进行NPT，冰却融化了

牧生

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）



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？








很快，冰就全部融化了





     

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

Kangtor

npt下肯定收缩

牧生

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

Kangtor

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

牧生

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。

k64_cc

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。

sobereva

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

牧生

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。

get-it

液体部分体积太大了，固液共存的胞应该是这样：

hzh12138

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

Lacrimosa

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。

牧生

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

hzh12138

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

hzh12138

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.

牧生

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。