分子動力學模擬
關注創建者：一如既往_0952 創建時間：2023-05-09
分子動力學模擬的視頻教程
J-OCTA分子動力學軟件概述
作為一種全球趨勢，不僅化工制造商，汽車、航空航天和電氣制造商也在將分子到微米尺度的模擬應用于材料設計。 本視頻我們將討論模擬方法和應用案例。J-OCTA是基于OCTA系統的，OCTA系統是20年前在日本作為國家項目開發的。J-OCTA與機器學習相結合，稱為材料信息學。與大家分享了J-OCTA的歷史、用戶趨勢和最新技術。
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【J-OCTA教程】1.1 J-OCTA分子動力學軟件概述.mp4
J-Octa分子動力學軟件概述 多尺度仿真技術是新材料研發的有效手段。作為一種全球趨勢，不僅化工制造商，汽車、航空航天和電氣制造商也在將分子到微米尺度的模擬應用于材料設計。 本視頻我們將討論模擬方法和應用案例。J-OCTA是基于OCTA系統的，OCTA系統是20年前在日本作為國家項目開發的。J-OCTA與機器學習相結合，稱為材料信息學。
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分子動力學模擬的實例教程
圖1：利用分子動力學計算的材料（此材料為Cr2O3固體）各種機械性質。
2. 熱力學性能：聲子態密度，比熱容（等容或等壓），熔點，熱膨脹系數（1D-3D），等溫壓縮系數，熱導率（僅限非金屬材料，例如石墨烯等），等等。
圖2：利用分子動力學計算的材料（此材料為銅-銀納米顆粒）熱力學各性質。
· 各尺度材料的動力學過程模擬與研究：
1. 材料的融化過程：例如金屬納米顆粒，高熵合金，等等。
圖3：利用分子動力學模擬的銅銀納米顆粒以及鋁-銅-鐵-鉻-鎳高熵合金納米顆粒的融化過程。
2. 顆粒在不同條件下的燒結過程：例如不同溫度，壓力 ，顆粒的大小，等等。
圖4：利用分子動力學模擬的銅銀納米顆粒及納米線在不同溫度下的燒結過程
3. 焊接過程：例如, 鎳、鋁納米顆粒與Inconel 718合金的浸潤或者焊接過程
圖5：利用分子動力學模擬的鎳納米顆粒在鎳基板上的浸潤過程以及焊接Inconel 718合金的過程
4. 固相或液相擴散過程：例如θ’-Al2Cu沉積相在鋁合金中的擴散及生長，可計算擴散系數，擴散激活能等。
圖6：利用分子動力學模擬的θ′-Al2Cu在鋁合金中的擴散過程。
來源：海納有限元服務號
展開 關于舉辦“GROMACS分子動力學模擬技術與應用”培訓班的通知
各有關單位:
分子動力學模擬可以通過多款軟件進行，根據需要不同可以選擇不同的軟件。其中GROMACS的應用是最廣泛的，該軟件功能強大，用戶友好，能夠滿足幾乎所有常見的原子體系模擬需要、而且免費開源。采用GROMACS進行分子動力學計算分析從而指導進一步的實驗工作，預測理論結果。不論你從事計算化學，生物醫學或者其他領域的研究, 理解并實踐分子模擬都能給你一些新的的思考方式，增強你對新問題的分析力與洞察力，應新老客戶的科研需求，北京軟研國際信息技術研究院特舉辦“GROMACS分子動力學模擬技術與應用”培訓班，本次培訓由互動派（北京）教育科技有限公司具體承辦，具體相關事宜通知如下：
一、培訓特色：
1、小班授課，培訓教室配備有電腦（每人一臺）、服務器、投影；
2、對知識進行系統講解，由淺入深，配合案例解析邊講邊練，讓學員能運用模擬軟件針對每個技術點進行上機操作；授課老師和助教現場解決學員提出的各種專業問題，針對性的分析學員需求并提供指導，從而更好地滿足學員不同方面的科研需求；
3、課堂上邀請學員進入專屬班級交流群，分享內部資料，學員學完后可以繼續在班級群與老師同學交流問題。另外隨著課程的不斷優化，我們為老學員提供了專屬增值服務，參加一次培訓，后期本人可以免費再參加一次。
二、時間地點：
每年都有舉辦，最新一期安排在
2018年12月20日——12月23日 西安
三、報名費用：
每人￥3300元（含報名費、培訓費、資料費），食宿費用自理。
展開 因此,本文通過MS軟件進行分子動力學模擬，分析瀝青質沉積對CO2驅油的效果。
1. 建立基礎模型
通過MS的建模功能，構建出，樹脂，瀝青質和烷烴等模型，瀝青質-Fe模型，以及在體系內填充CO2后的模型。
2. 下一步對體系進行優化，使體系能量達到最穩定的狀態。
在Geometry Optimization optimization會話框里設置Algorithm算法為Smart，實際模擬時可參考文獻中的信息來選擇；對Convergence tolerance收斂公差進行設置，點擊Quality設置為Ultra-fine，后面的Energy、Force、Displacement幾個參數自動進行調整；設置Max.iterations最大迭代次數為50000。
3. 對體系進行分子動力學模擬。
使用力場為文獻中常用的COMPASS力場，對體系分別進行200ps的NVT和200PS的NPT（可進行不同溫度以及壓力下的模擬）分子動力學模擬。對最終輸出的體系進行500PS的NVE分子動力學體系。收集其MSD和RDF，以及擴散系數。
如圖為分子動力學模擬后的模型圖(部分圖)：
4. 如圖為通過MS腳本計算各物質之間的相互作用：
最后,歡迎通過公眾號"320科技工作室"與我們聯絡
展開 關鍵詞：GROMACS；有機物；萃取; 分子動力學；packmol
有機物萃取作為一種重要的分離和提純技術，廣泛應用于石油化工、環境保護、制藥等領域。通過液-液萃取過程，有機溶劑與目標有機物在液相中相互作用，從而實現高效分離。然而，由于萃取過程涉及到復雜的分子間相互作用，傳統實驗方法難以精確揭示其微觀機制。隨著分子動力學模擬技術的發展，基于GROMACS的有機物萃取過程分子模擬為我們提供了新的研究手段。本文將探討基于GROMACS的有機物萃取過程的分子模擬技術及其應用前景。
一、分子動力學模擬與GROMACS簡介
分子動力學模擬（MD）是一種通過數值計算解決分子和原子間相互作用的經典力學方程的方法。它通過追蹤分子在特定條件下的運動軌跡，能夠為我們提供關于分子結構、動力學性質和熱力學行為的詳細信息。GROMACS（GROningen MAchine for Chemical Simulations）是一款高效的分子動力學模擬軟件，廣泛應用于生物分子模擬、材料科學和化學反應動力學等領域。由于其高度優化的計算性能，GROMACS成為了研究液-液萃取過程和有機物分子行為的理想工具。
二、初始模型的構建
本案例主要探究乙醚有機物在水和甲苯之間的分配，模擬乙醚的萃取過程。乙醚，甲苯采用GAFF力場，水分子采用spce水模型。首先用Packmol建立水，甲苯，乙醚分子數分別為1764，300，30的混合體系，輸入文件如圖1所示：
圖1 packmol 輸入文件
三、模擬結果分析
經過能量最小化和10ns的模擬，萃取過程相分離如圖2所示。剛開始體系各相均勻混合，經過1ns后，發生略微相分離，而模擬到10ns后，幾乎發生完全的相分離。
展開 一，軟件介紹
GROMACS是一個用于分子動力學模擬和能量最小化的計算引擎。 科技的發展已然遍布世界，對于事物的探討尤其是對微觀動力學現象的研究越來越依賴于計算機。. 由此，模擬技術與實驗、理論三者的結合是現在以及未來被認可和推廣的研究手段。. 分子動力學模擬不僅可以解釋實驗現象，驗證理論結果，而且還發揮著預見性作用。. 其在生物、醫藥、材料、化學等學科領域均有廣泛應用。. 在分子動力學的模擬研究中，一款開源、自由、免費的軟件GROMACS得到了廣泛的應用。. 它可以用于幾百萬個粒子體系的分子動力學模擬研究，特別是生物體系，比如磷脂雙分子層生物膜、蛋白質、藥物分子等。另外，GROMACS能夠非常快速地計算非鍵作用，因此也可用于非生物體系，如聚合物、一些有機物、無機物等。
二.培訓方式
本次培訓全程線上授課, 采用一對一或者一對多方式進行, 以視頻方式授課，工程案例講解，答疑，技術交流，學員需要自行準備電腦。
三 培訓對象
需要使用Gromacs軟件進行科學研究的老師,學生以及其他研究人員.
四、培訓內容
針對gromacs軟件的常用模塊進行教學，包括蛋白與配體模擬分析，離子液體，小分子與細胞膜相互作用，同時介紹gromacs中的各分析模塊使用功能。具體內容如下：
1. 蛋白與配體模擬分析
蛋白質的預處理，配體分子建模
1.1分子動力學模擬的力場
1.2.分子動力學模擬的參數及方法
1.3復合物構象隨時間的變化
1.4.
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分子動力學模擬的相關專題、標簽、搜索
分子動力學模擬的最新內容
使用火災動力學模擬器(FDS)完成火災CFD模擬課程（英）
發布于2026年3月
MP4 | 視頻：h264, 1920x1080 | 音頻：AAC, 44.1 KHz, 雙聲道
語言：英語 | 時長：12小時45分鐘 | 大小：9.42 GB
**FDS實用火災建模 — 熱釋放速率、暖通空調、控制系統及高級CFD
關鍵詞：GROMACS；小分子；自組裝；分子動力學；回轉半徑
背景介紹
小分子自組裝過程廣泛存在于材料、生命與能源體系中，其微觀機理關乎膠束/囊泡形成、層狀有序相的出現以及功能納米結構的穩定性。相比僅觀察宏觀現象，分子動力學（MD）能在原子尺度直接揭示小分子的自組裝機理，直觀體現其自組裝過程，從而為藥物，納米材料設計提供理論依據。
本案例基于GROMACS軟件，模擬分析匹格列酮四聚體的分子自組裝過程
一套基于 MATLAB/Fortran 編寫的二維鍵基近場動力學（Bond-based Peridynamics）數值仿真代碼。程序采用經典的動態松弛算法（Dynamic Relaxation），將動力學方程轉化為解決準靜態問題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應及裂紋擴展過程。
準靜態模擬方案：利用動態松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩定求解準靜態單軸壓縮過程。
模型：常規態近場動力學
語言：Fortran
可實現完整多晶巖石或帶預制裂紋多晶巖石的單軸壓縮試驗的數值模擬，可出應力-應變曲線、損傷等演化過程。
（贈送代碼使用指導）
分子動力學模擬-礦物表面潤濕性1個月前
因此，本文采用分子動力學模擬方法，研究礦物表面潤濕性。
通過我這套LAMMPS, GROMACS代碼，你可以實現不同氛圍氣體，不同溫度下的潤濕性-接觸角計算。這套代碼還可以把氣體換成油，水中加入表面活性劑，助溶劑，離子等，進行研究。
MS，LAMMPS，GROMACS均可以實現，這里介紹LAMMPS，GROAMCS流程。
基于CP2K模擬銅棒的熔化2個月前
分子動力學模擬可以在皮秒-納秒時間尺度上“放大”熔化過程，為合金設計、焊接工藝及失效分析提理論支撐。本案例基于CP2K軟件，模擬金屬銅棒在高溫下的熔化過程。
Sophia
關鍵詞：GROMACS；冰；拉伸; 分子動力學模擬
冰（尤其是六方冰?Ih）的微觀力學性能直接影響到極地工程、寒區交通、冷熱循環材料以及航空航天器在超低溫環境中的安全與可靠性。傳統宏觀實驗很難捕獲納米尺度下冰的裂紋萌生與氫鍵斷裂細節，而分子動力學（MD）模擬恰能在原子層面揭示這些本質機理。
盡管宏觀尺度的實驗觀測和連續介質理論模型（能夠描述水油界面中油包水液滴的整體運動行為，但要深刻揭示其微觀起源和分子機制，分子動力學模擬是不可或缺的關鍵研究手段。
在Material Studio軟件中，我們可以通過構建W/O界面，并在足夠的動力學模擬來解釋其在分子層面上的運動行為。
因此，本文采用分子動力學模擬方法，研究體相CO2/原油的混相機理。
通過我這套LAMMPS, GROMACS代碼，你可以實現不同氣體，不同油種類，不同溫度下的油氣界面張力和最小混相壓力計算。這套代碼還可以把氣體換成水，在氣體/水中加入表面活性劑，助溶劑等，進行研究。
MS，LAMMPS，GROMACS均可以實現，這里介紹LAMMPS，GROAMCS流程。
相比宏觀實驗，分子動力學（MD）模擬可直接揭示 Na+、Cl- 以及水分子在界面處的分布與取向，為理解表面張力、離子特異性（Hofmeister 效應）等提供原子級證據。而GROMACS作為一種高效的開源MD模擬軟件，在模擬鹽水溶液氣液界面方面具有強大的技術支持。本案例基于GROMACS，研究氯化鈉氣液界面體系中離子和水分子的分布情況。
