本套件建议配合python交互模式或者jupyter notebook使用
| convertor | 数据格式间转换工具 |
| extractor | 数据提取结构化工具 |
| builder | 模型生成工具 |
首先读取一个dump文件，然后指定读取的帧范围
dump = Dump('your/dump/path')
snaps = dump[10:1000:10]
snaps中包含有100个帧，每一个帧中包含了系统的所用信息。选择一个帧使用api以访问它
snaps[0].timestep #当前时间步
snaps[-1].nofAtoms #系统原子数
下一步是需要将所有粒子信息结构化，如按照分子链区分，按照类型区分
m = Molecules(snaps[-1])
ts = Typesames(snaps[-1])
同样，可以用api访问信息，用索引访问每一个分子或者类型组
molecule1 = m[0]
type1 = ts[0]
或者，可以传入一个函数，来定义如何对粒子进行划分
def ref(molecules):
matrix = 160
rod = 1
graft = 8
container = list()
m0 = aux_replicate(molecules) # python的类是传址引用，因此需要复制一份
m0.data = m0.data[:matrix] # 将前160条基体分子链分离出来
container.append(Parts(m0, None, 'Matrix')) # 使用Parts类包装，等效于Molecule，存入临时容器
for i in range(50): # 对剩余分子分组
m0 = aux_replicate(molecules)
m0.data = m0.data[matrix + i* (rod+graft) : matrix + (i+1)* (rod+graft)]
container.append(Parts(m0, None, f'graft{i+1}'))
return container # 返回装有Part容器的临时容器
p = Parts(molecules, ref, 'top')
p1 = p[0] # Matrix部分
如计算type1 和type2之间的径向分布函数
center_atoms = typesames[1]
pair_atoms = typesames[2]
x, y = com_rdf(center_atoms, pair_atoms, bin=0.1, cutoff=2)
如果计算每一个分子的性质，那么构建函数的时候只需要着眼于当前分子，如
gys = aux_repeat(com_gyration, molecules) # com_gyration是计算一个分子的回转半径，repeat则是自动迭代容器中所有的分子
** 功能 **:
- 生成单链
- 生成支化链
- 生成石墨烯片
先生成配置文件模板, 修改参数后执行, 得到moltemplate的代码, 再使用moltemplate组装并生成所需的data.
Usage
- 新建.py文件或者使用python交互模式:
>>> import lammps_tools.model_builder.polymer_generator as pg
>>> pg.generate_lt()
生成模板文件monomer.lt, system.lt, polymer.ini, forcefield.lt 2. 按需修改模板 3. 运行
>>> pg.run()
- 得到单个分子链文件. 同时输出这个链所占据的矩体尺寸, 方便在system.lt中移动生成
- 写system.lt文件, 使用
moltemplate.sh system.lt生成文件
** 选项解释 ** [DEFAULT]
-
简易名字 := simple_name (yes/no).
指定yes文件名为'polymer.lt', 分子名'Polymer'; 文件名为: 'polymer-{main_chain_length}-{branch_length}\_{branch_number}.lt', 分子名为 'Polymer-{main_chain_length}-{branch_length}_{(branch_number)}' -
盒子尺寸 := box_*
-
单体文件 := monomer.ltname
[BACKBONE]
- 主链长 := c_chain_length
- 主链键长 := c_bond_length
- 主链元原子 := C_atom
- 主链原子ID := C_ID #当单体为多原子时起作用
- 是否有支链 := isBranch
C_atom inherits Forcefield{
write("Data Atoms"){ ###保持元原子坐标在原点不变###
$atom:C_ID $mol:... @atom:C 0 0 0 0
}}
[BRANCH]
- 支链长度 := b_chain_length
- 支链键长 := b_bond_length
- 支化点 := b_point = p1, p2, p3...
- 支链元原子 := b_atom
- 支链原子ID := b_ID
b_atom inherits Forcefield{
write("Data Atoms"){
$atom:B_ID $mol:... @atom:B 0 0 0 0
}
}
用法同上. 先使用generator_lt()生成配置文件模板, 再使用.run()执行. ** 编译树 **
monomer.lt -> polymer.lt --(fieldforce.lt)--> system.lt
这一部分文件负责将LAMMPS的input data转换成其他格式文件.
将data转换为XML. 用法:
a = lmp2xml(fpath)
将data转换为GSD
b = lmp2gsd(fpath)
这一部分提供基本的数据处理.
提供了一个等宽分割的组件. ** Usage **
- 实例化一个类, 传入需要处理的数据
d = Discrete(x, y) - 指定参数, 回收处理后的数据
x, y = equal_width_discrete(bin, ave=False, normalize=False)
** API **
-
- class * Discrete(x, y=None) 传入x 或 x, y值, 如果y不指定则匹配生成与x等长元素为1的数列
-
equal_width_discrete(bin, ave=False, normalize=False) bin := 宽度 ave := 是否将每个bin中记录的数据加和平均 normalize := 是否对全体做归一化处理