大家好,我是小马老师。
在本文中,分享一个关于如何修正LAMMPS模拟中晃动问题的小技巧。
最近,在咨询过程中,多次遇到模型晃动的问题。
具体表现为在模拟过程中,模型无法保持稳定,可能会上下晃动或左右晃动。
这种情况会在后续的压痕或摩擦模拟中导致受力曲线出现剧烈波动。
造成这种现象的根本原因是模型未能弛豫到平衡状态,导致原子间的能量过大,结构无法稳定。
直接原因是初始模型未能接近平衡状态,并且边界层固定得过早。
一般来说,晶体模型的初始状态应该是平衡状态。
如果建模不合理导致原子间距离与平衡间距相差过大,那么在弛豫过程中会自动调整到合理的平衡位置。
然而,如果在弛豫之前就固定了底部的边界,导致底部原子无法调整原子间距,这将导致上层未固定原子无法完全调整到平衡状态,从而出现晃动现象。
解决方法相对简单,即在弛豫过程中先取消固定代码,使用"fix all npt aniso"方式对整个体系进行充分的弛豫。弛豫完成后,再重新分组并固定边界层。通过这种方法,可以完美地解决模型晃动问题。
下图展示了采用新方法后的弛豫结果,结构已经非常稳定。