【lammps】ファイルを実行してみよう！
はじめに
皆さんこんにちは！
今回はlammpsでシミュレーションをしてみたいと思います！
扱うのはバネモデルです！さっそくやってみましょう。
用意するファイル
今回のシミュレーションでは『IN』『CONFIG』『Param』のファイルをまず用意します。以下にそれらのファイルに書くべきコードと簡単な役割を説明します。
・IN
コードは以下のようになっています。
このファイルはlammpsでシミュレーションをする際の条件を指定しています。
##/bin/sh
units real
atom_style molecular
boundary p p p
read_data CONFIG
include Param
neighbor 10.0 bin
neigh_modify delay 0 every 1 check yes
neigh_modify page 2000000 one 50000
variable dt equal 10
variable Nstep equal 40000
variable dNcfg equal ${Nstep}/100
variable dNout equal ${Nstep}/100
variable Tini equal 323
variable Tend equal 323
variable Tmass equal ${dt}*100
variable Pini equal 1.0
variable Pend equal 1.0
variable Pmass equal ${dt}*1000
thermo_style multi
thermo ${dNout}
timestep ${dt}
velocity all create ${Tini} 1 rot yes dist gaussian
fix 1 all nvt temp ${Tini} ${Tend} ${Tmass}
fix engout all print ${dNout} "$(step) $(ke) $(pe)" screen no file energy.d
fix strout all print ${dNout} "$(step) $(pxx) $(pyy) $(pzz)" screen no file stress.d
fix cllout all print ${dNout} "$(step) $(vol) $(lx) $(ly) $(lz)" screen no file cell.d
dump 3 all cfg ${dNcfg} *.cfge mass type xs ys zs mol fx fy fz
#dump 4 all custom ${dNcfg} *.atom id mol type id xu yu zu fx fy fz
dump_modify 3 element C
run ${Nstep}
write_data CONFIG.OUT nocoeff
・CONFIG
コードは以下のようになっています。
このCONFIGファイルは粒子の位置や粒子の重さ、セルサイズをしています。
#各種結合の設定
100 atoms
1 atom types
99 bonds
1 bond types
98 angles
1 angle types
97 dihedrals
1 dihedral types
#cell initial size
0 150 xlo xhi
0 150 ylo yhi
0 150 zlo zhi
Masses
1 44.0
Atoms
1 1 1 50.0 0.0 50 0 0 0
2 1 1 50.0 1.0 50 0 0 0
3 1 1 50.0 2.0 50 0 0 0
4 1 1 50.0 3.0 50 0 0 0
5 1 1 50.0 4.0 50 0 0 0
6 1 1 50.0 5.0 50 0 0 0
7 1 1 50.0 6.0 50 0 0 0
8 1 1 50.0 7.0 50 0 0 0
9 1 1 50.0 8.0 50 0 0 0
10 1 1 50.0 9.0 50 0 0 0
11 1 1 50.0 10.0 50 0 0 0
12 1 1 50.0 11.0 50 0 0 0
13 1 1 50.0 12.0 50 0 0 0
14 1 1 50.0 13.0 50 0 0 0
15 1 1 50.0 14.0 50 0 0 0
16 1 1 50.0 15.0 50 0 0 0
17 1 1 50.0 16.0 50 0 0 0
18 1 1 50.0 17.0 50 0 0 0
19 1 1 50.0 18.0 50 0 0 0
20 1 1 50.0 19.0 50 0 0 0
21 1 1 50.0 20.0 50 0 0 0
22 1 1 50.0 21.0 50 0 0 0
23 1 1 50.0 22.0 50 0 0 0
24 1 1 50.0 23.0 50 0 0 0
25 1 1 50.0 24.0 50 0 0 0
26 1 1 50.0 25.0 50 0 0 0
27 1 1 50.0 26.0 50 0 0 0
28 1 1 50.0 27.0 50 0 0 0
29 1 1 50.0 28.0 50 0 0 0
30 1 1 50.0 29.0 50 0 0 0
31 1 1 50.0 30.0 50 0 0 0
32 1 1 50.0 31.0 50 0 0 0
33 1 1 50.0 32.0 50 0 0 0
34 1 1 50.0 33.0 50 0 0 0
35 1 1 50.0 34.0 50 0 0 0
36 1 1 50.0 35.0 50 0 0 0
37 1 1 50.0 36.0 50 0 0 0
38 1 1 50.0 37.0 50 0 0 0
39 1 1 50.0 38.0 50 0 0 0
40 1 1 50.0 39.0 50 0 0 0
41 1 1 50.0 40.0 50 0 0 0
42 1 1 50.0 41.0 50 0 0 0
43 1 1 50.0 42.0 50 0 0 0
44 1 1 50.0 43.0 50 0 0 0
45 1 1 50.0 44.0 50 0 0 0
46 1 1 50.0 45.0 50 0 0 0
47 1 1 50.0 46.0 50 0 0 0
48 1 1 50.0 47.0 50 0 0 0
49 1 1 50.0 48.0 50 0 0 0
50 1 1 50.0 49.0 50 0 0 0
51 1 1 50.0 50.0 50 0 0 0
52 1 1 50.0 51.0 50 0 0 0
53 1 1 50.0 52.0 50 0 0 0
54 1 1 50.0 53.0 50 0 0 0
55 1 1 50.0 54.0 50 0 0 0
56 1 1 50.0 55.0 50 0 0 0
57 1 1 50.0 56.0 50 0 0 0
58 1 1 50.0 57.0 50 0 0 0
59 1 1 50.0 58.0 50 0 0 0
60 1 1 50.0 59.0 50 0 0 0
61 1 1 50.0 60.0 50 0 0 0
62 1 1 50.0 61.0 50 0 0 0
63 1 1 50.0 62.0 50 0 0 0
64 1 1 50.0 63.0 50 0 0 0
65 1 1 50.0 64.0 50 0 0 0
66 1 1 50.0 65.0 50 0 0 0
67 1 1 50.0 66.0 50 0 0 0
68 1 1 50.0 67.0 50 0 0 0
69 1 1 50.0 68.0 50 0 0 0
70 1 1 50.0 69.0 50 0 0 0
71 1 1 50.0 70.0 50 0 0 0
72 1 1 50.0 71.0 50 0 0 0
73 1 1 50.0 72.0 50 0 0 0
74 1 1 50.0 73.0 50 0 0 0
75 1 1 50.0 74.0 50 0 0 0
76 1 1 50.0 75.0 50 0 0 0
77 1 1 50.0 76.0 50 0 0 0
78 1 1 50.0 77.0 50 0 0 0
79 1 1 50.0 78.0 50 0 0 0
80 1 1 50.0 79.0 50 0 0 0
81 1 1 50.0 80.0 50 0 0 0
82 1 1 50.0 81.0 50 0 0 0
83 1 1 50.0 82.0 50 0 0 0
84 1 1 50.0 83.0 50 0 0 0
85 1 1 50.0 84.0 50 0 0 0
86 1 1 50.0 85.0 50 0 0 0
87 1 1 50.0 86.0 50 0 0 0
88 1 1 50.0 87.0 50 0 0 0
89 1 1 50.0 88.0 50 0 0 0
90 1 1 50.0 89.0 50 0 0 0
91 1 1 50.0 90.0 50 0 0 0
92 1 1 50.0 91.0 50 0 0 0
93 1 1 50.0 92.0 50 0 0 0
94 1 1 50.0 93.0 50 0 0 0
95 1 1 50.0 94.0 50 0 0 0
96 1 1 50.0 95.0 50 0 0 0
97 1 1 50.0 96.0 50 0 0 0
98 1 1 50.0 97.0 50 0 0 0
99 1 1 50.0 98.0 50 0 0 0
100 1 1 50.0 99.0 50 0 0 0
Bonds
1 1 1 2
2 1 2 3
3 1 3 4
4 1 4 5
5 1 5 6
6 1 6 7
7 1 7 8
8 1 8 9
9 1 9 10
10 1 10 11
11 1 11 12
12 1 12 13
13 1 13 14
14 1 14 15
15 1 15 16
16 1 16 17
17 1 17 18
18 1 18 19
19 1 19 20
20 1 20 21
21 1 21 22
22 1 22 23
23 1 23 24
24 1 24 25
25 1 25 26
26 1 26 27
27 1 27 28
28 1 28 29
29 1 29 30
30 1 30 31
31 1 31 32
32 1 32 33
33 1 33 34
34 1 34 35
35 1 35 36
36 1 36 37
37 1 37 38
38 1 38 39
39 1 39 40
40 1 40 41
41 1 41 42
42 1 42 43
43 1 43 44
44 1 44 45
45 1 45 46
46 1 46 47
47 1 47 48
48 1 48 49
49 1 49 50
50 1 50 51
51 1 51 52
52 1 52 53
53 1 53 54
54 1 54 55
55 1 55 56
56 1 56 57
57 1 57 58
58 1 58 59
59 1 59 60
60 1 60 61
61 1 61 62
62 1 62 63
63 1 63 64
64 1 64 65
65 1 65 66
66 1 66 67
67 1 67 68
68 1 68 69
69 1 69 70
70 1 70 71
71 1 71 72
72 1 72 73
73 1 73 74
74 1 74 75
75 1 75 76
76 1 76 77
77 1 77 78
78 1 78 79
79 1 79 80
80 1 80 81
81 1 81 82
82 1 82 83
83 1 83 84
84 1 84 85
85 1 85 86
86 1 86 87
87 1 87 88
88 1 88 89
89 1 89 90
90 1 90 91
91 1 91 92
92 1 92 93
93 1 93 94
94 1 94 95
95 1 95 96
96 1 96 97
97 1 97 98
98 1 98 99
99 1 99 100
Angles
1 1 1 2 3
2 1 2 3 4
3 1 3 4 5
4 1 4 5 6
5 1 5 6 7
6 1 6 7 8
7 1 7 8 9
8 1 8 9 10
9 1 9 10 11
10 1 10 11 12
11 1 11 12 13
12 1 12 13 14
13 1 13 14 15
14 1 14 15 16
15 1 15 16 17
16 1 16 17 18
17 1 17 18 19
18 1 18 19 20
19 1 19 20 21
20 1 20 21 22
21 1 21 22 23
22 1 22 23 24
23 1 23 24 25
24 1 24 25 26
25 1 25 26 27
26 1 26 27 28
27 1 27 28 29
28 1 28 29 30
29 1 29 30 31
30 1 30 31 32
31 1 31 32 33
32 1 32 33 34
33 1 33 34 35
34 1 34 35 36
35 1 35 36 37
36 1 36 37 38
37 1 37 38 39
38 1 38 39 40
39 1 39 40 41
40 1 40 41 42
41 1 41 42 43
42 1 42 43 44
43 1 43 44 45
44 1 44 45 46
45 1 45 46 47
46 1 46 47 48
47 1 47 48 49
48 1 48 49 50
49 1 49 50 51
50 1 50 51 52
51 1 51 52 53
52 1 52 53 54
53 1 53 54 55
54 1 54 55 56
55 1 55 56 57
56 1 56 57 58
57 1 57 58 59
58 1 58 59 60
59 1 59 60 61
60 1 60 61 62
61 1 61 62 63
62 1 62 63 64
63 1 63 64 65
64 1 64 65 66
65 1 65 66 67
66 1 66 67 68
67 1 67 68 69
68 1 68 69 70
69 1 69 70 71
70 1 70 71 72
71 1 71 72 73
72 1 72 73 74
73 1 73 74 75
74 1 74 75 76
75 1 75 76 77
76 1 76 77 78
77 1 77 78 79
78 1 78 79 80
79 1 79 80 81
80 1 80 81 82
81 1 81 82 83
82 1 82 83 84
83 1 83 84 85
84 1 84 85 86
85 1 85 86 87
86 1 86 87 88
87 1 87 88 89
88 1 88 89 90
89 1 89 90 91
90 1 90 91 92
91 1 91 92 93
92 1 92 93 94
93 1 93 94 95
94 1 94 95 96
95 1 95 96 97
96 1 96 97 98
97 1 97 98 99
98 1 98 99 100
Dihedrals
1 1 1 2 3 4
2 1 2 3 4 5
3 1 3 4 5 6
4 1 4 5 6 7
5 1 5 6 7 8
6 1 6 7 8 9
7 1 7 8 9 10
8 1 8 9 10 11
9 1 9 10 11 12
10 1 10 11 12 13
11 1 11 12 13 14
12 1 12 13 14 15
13 1 13 14 15 16
14 1 14 15 16 17
15 1 15 16 17 18
16 1 16 17 18 19
17 1 17 18 19 20
18 1 18 19 20 21
19 1 19 20 21 22
20 1 20 21 22 23
21 1 21 22 23 24
22 1 22 23 24 25
23 1 23 24 25 26
24 1 24 25 26 27
25 1 25 26 27 28
26 1 26 27 28 29
27 1 27 28 29 30
28 1 28 29 30 31
29 1 29 30 31 32
30 1 30 31 32 33
31 1 31 32 33 34
32 1 32 33 34 35
33 1 33 34 35 36
34 1 34 35 36 37
35 1 35 36 37 38
36 1 36 37 38 39
37 1 37 38 39 40
38 1 38 39 40 41
39 1 39 40 41 42
40 1 40 41 42 43
41 1 41 42 43 44
42 1 42 43 44 45
43 1 43 44 45 46
44 1 44 45 46 47
45 1 45 46 47 48
46 1 46 47 48 49
47 1 47 48 49 50
48 1 48 49 50 51
49 1 49 50 51 52
50 1 50 51 52 53
51 1 51 52 53 54
52 1 52 53 54 55
53 1 53 54 55 56
54 1 54 55 56 57
55 1 55 56 57 58
56 1 56 57 58 59
57 1 57 58 59 60
58 1 58 59 60 61
59 1 59 60 61 62
60 1 60 61 62 63
61 1 61 62 63 64
62 1 62 63 64 65
63 1 63 64 65 66
64 1 64 65 66 67
65 1 65 66 67 68
66 1 66 67 68 69
67 1 67 68 69 70
68 1 68 69 70 71
69 1 69 70 71 72
70 1 70 71 72 73
71 1 71 72 73 74
72 1 72 73 74 75
73 1 73 74 75 76
74 1 74 75 76 77
75 1 75 76 77 78
76 1 76 77 78 79
77 1 77 78 79 80
78 1 78 79 80 81
79 1 79 80 81 82
80 1 80 81 82 83
81 1 81 82 83 84
82 1 82 83 84 85
83 1 83 84 85 86
84 1 84 85 86 87
85 1 85 86 87 88
86 1 86 87 88 89
87 1 87 88 89 90
88 1 88 89 90 91
89 1 89 90 91 92
90 1 90 91 92 93
91 1 91 92 93 94
92 1 92 93 94 95
93 1 93 94 95 96
94 1 94 95 96 97
95 1 95 96 97 98
96 1 96 97 98 99
97 1 97 98 99 100
・Param
以下がコードです。
このParamファイルはシミュレーションをする際のポテンシャル関数を指定しています。
#### References ################################################
pair_style lj/gromacs 9.0 12.0
bond_style harmonic
angle_style cosine/squared
dihedral_style fourier
#### PAIR ######################################################
pair_coeff 1 1 0.8066 4.3
#### BOND ######################################################
bond_coeff 1 20.32 3.30
#### ANGLE ######################################################
angle_coeff 1 10.16 130
#### DIHEDRAL ######################################################
dihedral_coeff 1 4 0.4685 1 180 0.04302 2 0 0.07887 3 0 0.02868 4 0シミュレーションの実行
①ファイルを準備する
先ほどのコードが書かれたファイルを3つ準備する。
Windowsの場合は新規テキストにベタ張りした後にファイル名を変更すればよい。
(※拡張子はナシです。Windowsなどの場合は省略される場合があるので設定を変更しておきましょう。)
②lammpsを実行
それらのファイルがある場所でターミナルを開き、lammpsを実行する。
(1)単コアの場合
lmp_serial < IN
を入力する。
(2)MPIの場合
mpirun -np (使用するコア数) lmp_mpi < IN
を入力する。
(3)OPTパッケージでMPIを実行する
mpirun -np (使用するコア数) lmp_mpi -sf opt < IN
を入力する。
どれを実行しても5秒くらいで計算が終わると思います。
さいごに
今回のシミュレーションが上手くいくと以下のような結果が得られます！
次の記事でこのような動画の作成の仕方を紹介したいと思います！！
それでは！
