کدهای آموزشی و الگوی نرم افزار لمپس
در این قسمت ازسامانه لمپس دات آی آر، کدهای اساسی و الگو مورد استفاده در بسیاری از شبیه سازی های دینامیک مولکولی سیستم های فیزیکی با ارائه توضیحات اجمالی و مختصر ارائه شده است و علاقمندان می توانند شرح تکمیلی هر بخش را با استفاده از جلسات مشاوره این مرکز که از طریق شماره تماس ۷۱۰۵۳۵۴۹-۰۲۱ قابل رزرو است، پیگیری کنند.
کد محاسباتی شماره ۱ نرم افزار لمپس
کد ورودی مربوط به شبیه سازی یک ساختار بلوری ساده مانند آلومینیوم و انجام فرایند بهینه سازی و محاسبه ثابت شبکه متناسب با بهینه سازی انرژی.
بخش های مختلف این کد دینامیک مولکولی به شرح زیر است:
الف- آماده سازی محیط شبیه سازی
ب- تعریف هندسه و ساختار اولیه ماده موردنظر (آلومینیوم)
پ- تعریف پتانسیل موجود در بین اتم های ساختار شبیه سازی شده (میدان نیروی بین اتمی)
ت- انجام محاسبات موردنظر در شبیه سازی (ازقبیل محاسبه ی انرژی و …)
ث- انجام فرایند بهینه سازی انرژی روی ساختار شبیه سازی شده اولیه
ج- نامگذاری خروجی های حاصل از شبیه سازی (تعریف متغیر)
چ- نمایش و چاپ خروجی های ترمودینامیکی حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی
کد محاسباتی شماره ۲ نرم افزار لمپس
کد ورودی مربوط به شبیه سازی یک ساختار آلومینیوم و پیدا کردن کمترین انرژی برای این ساختار بلوری با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی.
در این کد و در قسمت initilize simulation اقدام به فراهم کردن شرایط اولیه سیستم کرده و سپس در قسمت create atoms اتم ها ساخته می شوند. در قسمت define interatomic potential پتانسیل و یا میدان نیروی بین اتمی مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین شده و در قسمت define settings نیز تنظیمات موردنظر خود از قبیل تعیین محاسبات موردنظر را ایجاد کرده و در قسمت پایانی یعنی run minimization فرایند محاسبه کمترین انرژی ساختار شبیه سازی شده با نرم افزار لمپس انجام می شود.
.png)
کد محاسباتی شماره ۳ نرم افزار لمپس
کد ورودی مربوط به اعمال تنش کششی به ساختار بلوری آلومینیوم و بررسی نمودار تنش- کرنش حاصل از آن.
در این کد و در قسمت initilization اقدام به فراهم کردن شرایط اولیه سیستم کرده و سپس در قسمت atom definition اتم ها ساخته می شوند. در قسمت force fields پتانسیل و یا میدان نیروی بین اتمی مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین شده و در قسمت settings نیز تنظیمات موردنظر خود از قبیل ایجاد تعادل در سیستم و ایجاد تنش کرده و در قسمت پایانی یعنی simulation done پیام انجام شبیه سازی را چاپ می کنیم.
.png)
کد محاسباتی شماره ۴ نرم افزار لمپس
کد ورودی مربوط به اعمال تنش تراکمی به ساختار بلوری آلومینیوم و بررسی نمودار تنش- کرنش حاصل از آن.
در این کد محاسباتی و در قسمت initilization اقدام به فراهم کردن شرایط اولیه سیستم می کنیم سپس در قسمت atom definition اتم ها ساخته می شوند. در قسمت force fields پتانسیل و یا فورس فیلد مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین شده و در قسمت define settings نیز تنظیمات موردنظر خود ازقبیل ایجاد تعادل در سیستم و ایجاد تنش کرده و در قسمت پایانی یعنی simulation done پیام انجام شبیه سازی را چاپ می کنیم.
.png)
کد محاسباتی شماره ۵ نرم افزار لمپس
کد ورودی مربوط به انجام محاسبات تنش لازم برای از بین بردن تقارن ساختاری در نمونه بلوری آهن.
در این کد محاسباتی و در قسمت initilize اقدام به فراهم کردن شرایط اولیه سیستم می کنیم سپس در قسمت simulation cell variables متغیرهای مربوط به سلول اتم ها ساخته می شوند. در قسمت interatomic potential پتانسیل و یا میدان نیروی بین اتمی مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین شده و در قسمت minimize در ساختار شبیه سازی شده بهینه سازی انرژی صورت می گیرد. سپس در دوقسمت بعدی create region و MD deformation loop با تعریف ناحیه مرزی اقدام به ایجاد تغییر شکل در ساختار اتمی می کنیم. در نهایت و در قسمت پایانی simulation done پیام انجام شبیه سازی را چاپ می کنیم.
.png)
کد محاسباتی شماره ۶ نرم افزار لمپس
کد ورودی مربوط به تغییر شکل نانولوله اتمی در نرم افزار لمپس.
در این کد ورودی نرم افزار لمپس و در قسمت initalization اقدام به فراهم کردن شرایط اولیه سیستم می کنیم سپس در قسمت atom definition اتم ها ساخته می شوند. در قسمت force fields پتانسیل و یا میدان نیروی بین اتمی مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین شده و در قسمت settings نیز تنظیمات موردنظر خود ازقبیل ایجاد سرعت در اتم های موجود در شبیه سازی را اعمال می کنیم. در دو قسمت بعدی که شامل energy equilibriation و pressure equilibiration است، متعادل سازی انرژی و فشار صورت پذیرفته و در گام بعدی storing initial lenght با ذخیره سازی طول اولیه ساختار و انجام محاسبات دیگر با استفاده از دستور compute شبیه سازی را به پایان می بریم.
.png)
کد محاسباتی شماره ۷ نرم افزار لمپس
کد ورودی مربوط به شبیه سازی زنجیره پلیمری در نرم افزار لمپس با استفاده از روش درشت دانه سازی.
در این کد محاسباتی، در ابتدای کد و در قسمت variables اقدام به تعریف متغیرها کرده و در قسمت initilize اقدام به فراهم کردن شرایط اولیه سیستم می کنیم سپس در قسمت dreiding potential پتانسیل و یا فورس فیلد مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین شده و با دستورهای مریوط به بخش equilibration متعادل سازی سیستم صورت می پذیرد. در قسمت define settings نیز تنظیمات موردنظر صورت گرفته و در قسمت پایانی یعنی minimization بهینه سازی انرژی ساختار را انجام می دهیم.
.png)
کد محاسباتی شماره ۸ نرم افزار لمپس
کد محاسباتی مربوط به شبیه سازی دینامیک مولکولی ساختار دو لایه ای نیکل و آلومینیوم.
در این کد محاسباتی و در قسمت initilization اقدام به فراهم کردن شرایط اولیه سیستم می کنیم، سپس در قسمت atom definition اتم ها ساخته می شوند. در قسمت force fields پتانسیل و یا میدان نیروی بین اتمی مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین می شود. در قسمت settings تنظیمات مربوط به محاسبات موردنظر در شبیه سازی انجام شده و در قسمت run minimization فرایند بهینه سازی انرژی صورت گرفته و در قسمت پایانی یعنی simulation done پیام انجام شبیه سازی را چاپ می کنیم.
.png)
کد محاسباتی شماره ۹ نرم افزار لمپس
کد ورودی محاسباتی مربوط به محاسبه انرژی تشکیل نقص تهی جایی در ساختار اتمی یک سیستم بلوری.
در این کد محاسباتی و در قسمت initilization اقدام به فراهم نمودن شرایط اولیه سیستم می کنیم سپس در قسمت atom definition اتم ها ساخته می شوند. در قسمت force fields پتانسیل و یا فورس فیلد مورد استفاده در شبیه سازی دینامیک مولکولی تعیین می شود. در قسمت settings تنظیمات مربوط به محاسبه خروجی های نرم افزار لمپس صورت گرفته و در قسمت run minimization فرایند بهینه سازی انرژی صورت گرفته و در قسمت پایانی یعنی simulation done پیام انجام شبیه سازی را چاپ می کنیم.
.png)