[11月22日-11月25日 北京 ] 关于 “LAMMPS分子动力学模拟技术与应用” 培训班

第一天 上午

LAMMPS基础

课程1 分子模拟理论

1.1    基本假设；最速下降法；共轭梯度法

1.2    积分步长的选取；温度和压力控制；周期性边界条件; 分子动力学模拟流程

第一天下午

LAMMPSS入门操作的Linux基础命令

课程2  LAMMPS操作基础

2.1    Linux基础

2.2    LAMMPS的linux版串行和并行及GPU版编译安装

2.3    LAMMPS主要涉及的各种输入输出文件的介绍

In,    data,  lammpstrj 及 DCD, XTC 等格式的优劣，文件命名规则

2.4    LAMMPS力场介绍——深度探究力场具体形式，为以后创建自己体系做准备

力场的各种参数说明（扩展CVFF，MARTINI，CHARMM，AMBER等力场）

实例操作：编译安装LAMMPS

课程3  LAMMPS建模

3.1 建立各种体系模型(Packmol，Material Studio，VMD，gromacs混合模型、界面模型、球体模型等);

3.2    各种材料的data文件的建立，文件的结构以及参数说明

3.3    建立简单的有机物分子模型并集成为复杂的仿真模型

如何构建环氧树脂模型（Material   Studio），构建仿真模型（vmd）。

3.4    如何修改力场参数

实例操作：LAMMPS基本建模工具使用（Packmol，Material Studio，VMD）

第二天 上午

LAMMPS建模计算

课程4  LAMMPS计算

4.1    LAMMPS命令讲解（unit 、dimension 、compute、atom style 、fix 、dump）

4.2    LAMMPS 输入脚本构建（几何模型；物理模型；过程模型；输出模型）

实例操作：环氧树脂材料在二氧化硅表面吸附过程模拟

第二天 下午

LAMMPS数据分析

课程5  LAMMPS各种数据分析

5.1    能量数据（动能，势能，总能量，比热容，瞬时温度，瞬时压强）

5.2    相关系数 （时间相关函数，时间自相关函数）

5.3    结构特征 （径向分布函数（RDF），   结构因子（Sq））

5.4    动力学性质 （均方位移（MSD），扩散系数，速度自关联函数）

实例操作：提取各种数据、分析

第三天  上午

环氧树脂在二氧化硅表面吸附建模(CVFF力场)

课程6 水、氯化钠溶液及不同流动状态对环氧树脂在二氧化硅表面吸附吸能的影响。

6.1    创建构型文件；建立输入脚本；运行能量最小化及体系的预松弛

6.2    压缩盒子达到指定的密度（针对不同研究体系掌握压缩方法的不同，并掌握判断方法和依据）

实例操作: 建立上图所示的模拟体系，掌握模拟体系是否达到要求的判断方法，了解VMD 图像输出的方法。

6.3    模拟步骤： NVT平衡-NPT平衡-这对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。

实例操作：环氧树脂在二氧化硅表面的动力学过程。

包括能量最小化，NVT、 NPT平衡以及限制性模拟等。

6.4    结果分析

6.4.1  查看动态轨迹和特殊帧的图片显示(采用VMD软件做出漂亮的图片和视频，学会用tcl脚本控制输出)

6.4.2  数据分析（origin软件的使用）；MSD分析；计算RDF；计算密度分布

6.4.3  作用力的输出及分析

实例操作：包括在VMD中查看可视化的动态轨迹，计算密度分布，分子的MSD，等，抽取轨迹的动能、势能、总能量等相关数据，对轨迹进行初步分析。

第三天 下午

纳米孔内DNA分子的输运调节模拟（charmm力场）

课程7  电压驱动单链DNA分子通过石墨烯纳米孔的输运调节

（学习使用VMD强大的tcl脚本工具建模，利用lammps\tools\ch2lmp\目录内charmm2lammps转换为lammps的data文件）

7.1    tcl脚本语言基础

7.2    vmd建立DNA及石墨烯纳米孔的模型

7.3    添加水分子,KCL溶液及判断模拟体系的电中性

7.4    运行能量最小化-NPT-NVT-施加电压等模拟过程

7.5    模拟结果的分析处理，

7.5.1  ssDNA输运速度

7.5.2  MSD分析

7.5.3  通过纳米孔的输运电流分析