第一天 上午

LAMMPS基礎(chǔ)

課程1 分子模擬理論

1.1    基本假設(shè)；最速下降法；共軛梯度法

1.2    積分步長的選取；溫度和壓力控制；周期性邊界條件; 分子動力學(xué)模擬流程

第一天下午

LAMMPSS入門操作的Linux基礎(chǔ)命令

課程2  LAMMPS操作基礎(chǔ)

2.1    Linux基礎(chǔ)

2.2    LAMMPS的linux版串行和并行及GPU版編譯安裝

2.3    LAMMPS主要涉及的各種輸入輸出文件的介紹

In,    data,  lammpstrj 及 DCD, XTC 等格式的優(yōu)劣，文件命名規(guī)則

2.4    LAMMPS力場介紹——深度探究力場具體形式，為以后創(chuàng)建自己體系做準(zhǔn)備

力場的各種參數(shù)說明（擴(kuò)展CVFF，MARTINI，CHARMM，AMBER等力場）

實(shí)例操作：編譯安裝LAMMPS

課程3  LAMMPS建模

3.1 建立各種體系模型(Packmol，Material Studio，VMD，gromacs混合模型、界面模型、球體模型等);

3.2    各種材料的data文件的建立，文件的結(jié)構(gòu)以及參數(shù)說明

3.3    建立簡單的有機(jī)物分子模型并集成為復(fù)雜的仿真模型

如何構(gòu)建環(huán)氧樹脂模型（Material   Studio），構(gòu)建仿真模型（vmd）。

3.4    如何修改力場參數(shù)

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

第二天 上午

LAMMPS建模計(jì)算

課程4  LAMMPS計(jì)算

4.1    LAMMPS命令講解（unit 、dimension 、compute、atom style 、fix 、dump）

4.2    LAMMPS 輸入腳本構(gòu)建（幾何模型；物理模型；過程模型；輸出模型）

實(shí)例操作：環(huán)氧樹脂材料在二氧化硅表面吸附過程模擬

第二天 下午

LAMMPS數(shù)據(jù)分析

課程5  LAMMPS各種數(shù)據(jù)分析

5.1    能量數(shù)據(jù)（動能，勢能，總能量，比熱容，瞬時溫度，瞬時壓強(qiáng)）

5.2    相關(guān)系數(shù) （時間相關(guān)函數(shù)，時間自相關(guān)函數(shù)）

5.3    結(jié)構(gòu)特征 （徑向分布函數(shù)（RDF），   結(jié)構(gòu)因子（Sq））

5.4    動力學(xué)性質(zhì) （均方位移（MSD），擴(kuò)散系數(shù)，速度自關(guān)聯(lián)函數(shù)）

實(shí)例操作：提取各種數(shù)據(jù)、分析

第三天  上午

環(huán)氧樹脂在二氧化硅表面吸附建模(CVFF力場)

課程6 水、氯化鈉溶液及不同流動狀態(tài)對環(huán)氧樹脂在二氧化硅表面吸附吸能的影響。

6.1    創(chuàng)建構(gòu)型文件；建立輸入腳本；運(yùn)行能量最小化及體系的預(yù)松弛

6.2    壓縮盒子達(dá)到指定的密度（針對不同研究體系掌握壓縮方法的不同，并掌握判斷方法和依據(jù)）

實(shí)例操作: 建立上圖所示的模擬體系，掌握模擬體系是否達(dá)到要求的判斷方法，了解VMD 圖像輸出的方法。

6.3    模擬步驟： NVT平衡-NPT平衡-這對研究目標(biāo)的性質(zhì)進(jìn)行長時間軌跡平衡-輸出研究所關(guān)心的性質(zhì)。

實(shí)例操作：環(huán)氧樹脂在二氧化硅表面的動力學(xué)過程。

包括能量最小化，NVT、 NPT平衡以及限制性模擬等。

6.4    結(jié)果分析

6.4.1  查看動態(tài)軌跡和特殊幀的圖片顯示(采用VMD軟件做出漂亮的圖片和視頻，學(xué)會用tcl腳本控制輸出)

6.4.2  數(shù)據(jù)分析（origin軟件的使用）；MSD分析；計(jì)算RDF；計(jì)算密度分布

6.4.3  作用力的輸出及分析

實(shí)例操作：包括在VMD中查看可視化的動態(tài)軌跡，計(jì)算密度分布，分子的MSD，等，抽取軌跡的動能、勢能、總能量等相關(guān)數(shù)據(jù)，對軌跡進(jìn)行初步分析。

第三天 下午

納米孔內(nèi)DNA分子的輸運(yùn)調(diào)節(jié)模擬（charmm力場）

課程7  電壓驅(qū)動單鏈DNA分子通過石墨烯納米孔的輸運(yùn)調(diào)節(jié)

（學(xué)習(xí)使用VMD強(qiáng)大的tcl腳本工具建模，利用lammps\tools\ch2lmp\目錄內(nèi)charmm2lammps轉(zhuǎn)換為lammps的data文件）

7.1    tcl腳本語言基礎(chǔ)

7.2    vmd建立DNA及石墨烯納米孔的模型

7.3    添加水分子,KCL溶液及判斷模擬體系的電中性

7.4    運(yùn)行能量最小化-NPT-NVT-施加電壓等模擬過程

7.5    模擬結(jié)果的分析處理，

7.5.1  ssDNA輸運(yùn)速度

7.5.2  MSD分析

7.5.3  通過納米孔的輸運(yùn)電流分析