首页/文章/ 详情

基于MS的水分子径向分布函数(RDF)计算

7月前浏览11382

1 构建水分子结构

新建一个3D Atomistic.xsd文件,命名为H2O,点击


新建水分子结构。


图1 水分子构建

2 构建AC模型

步骤如下图所示,单击选择Modules中的Amorphous Call,Calculation;计算精度Quality选择 Ultra-fine ;填写密度;选择水分子,分子数为1000(注意:模型的长宽高要大于25Å),运行Run,如下图所示,显示正在运行,运行完成,构建成功。







图2 AC盒子的构建步骤

3. 选择运行模块Forcitefield

新建立一个3D Atomistic.xsd,复 制一个H2O模型,将新建立的模型改名为H2O.xsd文件,粘贴复 制的H2O模型。点击选择Forcite,Calculation,弹出Forcite Calculation ,选择Energy 中Forcitefield中的COMPASSII,点击旁边的More,取消默认的两个勾选,单击面板中的两个Calculate,确保模型中所有的原子具有正确的力场,可以点击一个原子,在信息栏里查看力场是否正确建立。如H的力场是h1o,然后将Charges 改为Use current,运算精度可以为Ultra-fine(根据自己电脑配置和需要选择)。然后进行结构优化,点击Setup,选择Geometry Optimization,接着点击Job Control,选择运行的核心数。最后运行,运行结束进行下一步。














图3 Forcite 力场构建及结构优化的步骤

4. 动力学计算

选择生成的H2O.xsd文件,进行动力学计算。点击More,选择Ensemble中NPT,Pressure改为0.0001,Time step为1;Total simulation time 为500;关闭Forcite Dynamics,点击运行。运行完成,再次选择More,选择Ensemble中NVT,Pressure改为0.0001,Time step为1;Total simulation time 为1000;点击运行。运行完成。








图4 动力学步骤

5. RDF计算

单机鼠标右键,选择Display Style,选择Lattice中Style 中In-Cell,将所有的原子放在一个盒子里。Alt+单击H原子,点击Edit 中的 Edit Sets,New,记为H,同样的方式 编辑得到O。选择xtd轨迹文件,点击Modules,Forcite,Analysis,选择Radial distribution function,Sets中分别选择O和H,计算O和H之间的RDF。其中 Cutoff小于盒子最小边长的1/2。










总结: 首先建立分子的模型,其次构建AC盒子,重点需要设置好分子的计算模块,选择合适的力场模型。然后分别进行结构优化,动力学分析。最后选定模块中分析中的RDF功能,计算可得到RDF计算结果就是分子间H-H、H-O、O-O的径向分布函数。O-O 径向分布函数在0. 275 nm处出现最高峰值,表示由于氢键相互作用下中心水分子与最近邻水分子间氧氧距离;O-H 径向分布函数在0. 175 nm 和0. 325 nm 处均出现峰值,这分别是有氢键作用和无氢键作用的O-H 距离;H-H 径向分布函数在0. 245 nm处出现峰值。




来源:320科技工作室
ANSYS 其他
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-04-21
最近编辑:7月前
320科技工作室
硕士 | 结构工程师 lammps/ms/vasp/
获赞 223粉丝 347文章 309课程 0
点赞
收藏
作者推荐

扩展黄永刚原始晶体塑性程序加入AF背应力模拟金属疲劳问题

本文摘要(由AI生成):这篇文章的主要内容是使用晶体塑性建模方法预测多晶镍基超合金的低周疲劳寿命。为了描述多晶金属循环加载中的包辛格效应,在原始程序中修改流动方程,引入背应力项和运动硬化项。背应力的演化遵循 AF 模型,使用原始的 PAN 模型描述滑移系统的硬化行为。文章中还引入了两类疲劳指示因子,分别是累计塑性滑移和累计能量耗散。最后使用文献中的例子验证了修改模型的准确性,并基于该模型进行了数值验证。结果表明,考虑背应力效应的模型能够更准确地预测多晶材料的疲劳寿命。参考文献:《Low-cycle fatigue life prediction of a polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》在原始程序中修改流动方程,加入背应力项,引入运动硬化项,从而可以描述多晶金属循环加载中的包辛格效应背应力的演化遵循AF模型并使用原始的PAN模型描述滑移系统的硬化行为为了表征多晶的疲劳寿命,引入两类疲劳指示因子分别为一:累计塑性滑移二:累计能量耗散以文献的例,验证修改模型的准确性,其中文献作者的几何模型和材料参数如下依据该模型,作者模拟得到单调拉伸以及循环加载下材料的宏观应力应变响应为微观响应结果为基于两类疲劳指示因子,作者通过线性外推得到了基于模拟的寿命预测结果:基于作者提供的思路和参数,对黄永刚原始程序进行修改,考虑背应力效应,并进行简单的数值验证1,建立包含200晶粒的二维多晶模型(0.1*0.03mm),并使用四节点平面应变单元进行网格划分,如下图2,施加正弦形式的循环拉压的位移载荷(1%),引力比为-13,模拟结果如下:第一个滑移系统的背应力:累计塑性剪切:累计能量耗散:宏观应力应变响应:来源:320科技工作室

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈