原子速度在分子動力學(xué)模擬中是一個重要的參數(shù)，不僅決定了當(dāng)前時刻體系的溫度，也決定了原子在下一個的位置。

速度的設(shè)置是分子動力學(xué)模擬必不可少的一個步驟。

在lammps中，使用velocity命令設(shè)置原子的速度，命令格式為：

velocity group-ID style args keyword value ...

其中，group-ID指定哪一組原子將要被設(shè)置速度，style決定了速度設(shè)置的類型。

常見的速度設(shè)置方式有以下三種：

（1）velocity create進(jìn)行初始化

分子動力學(xué)模擬需要有一個初始的狀態(tài)，因此，當(dāng)原子模型建立完成，進(jìn)行minimize能量最小化之后，需要進(jìn)行速度初始化，體系的溫度是由原子的溫度計算得到，因此，這個過程也稱為溫度初始化。

使用的命令為velocity create，例如：

velocity all create 300 4928459

這一條語句的作用是對所有原子進(jìn)行速度初始化，總體系的溫度為300k，4928459為隨機(jī)數(shù)，每個原子的速度被隨機(jī)設(shè)置，默認(rèn)的情況下，原子的速度符合正態(tài)分布。

也可以設(shè)置dist參數(shù)，使原子的速度符合高斯分布：

velocity all create 300 4928459 dist gaussian

當(dāng)然，也可以對部分原子進(jìn)行速度初始化，只需要改變原子組即可：

velocity mobile create 298 4928459

（2）velocity set設(shè)置原子在特定方向上的速度

在拉伸、剪切等動力學(xué)模擬中，需要這種一部分原子沿著某一個方向移動，可以使用velocity set命令設(shè)定特定方向的速度。

例如在沿著Z軸進(jìn)行拉伸模擬時，需要把底部原子固定住，使上部（top）原子沿著Z軸施加一個速度，可以寫為：

velocity top set NULL NULL 2 sum yes units box

上句代碼中 NULL NULL 2 表示不設(shè)置x和y方向的速度，僅設(shè)置z方向速度，sum yes的意思是將速度2加到原子當(dāng)前時刻速度分量上，如果不寫sum yes，則表示忽略原來的速度，直接將z方向速度直接設(shè)為2。

默認(rèn)的單位為晶格單位（lattice），units box關(guān)鍵字可將單位設(shè)置為實際速度單位，具體單位與體系units有關(guān)。

多個方向同時設(shè)置：

velocity top set 2 2 0 sum yes

將x、y方向移動速度設(shè)為2（晶格單位），z方向速度為0，覆蓋掉原來的速度值。設(shè)置之后相當(dāng)于top組原子沿著x和y方向的對角線方向移動。

（3）velocity ramp設(shè)置速度場

lammps允許在某一個方向上按照不同的坐標(biāo)位置設(shè)置不同的速度，例如：

velocity flow ramp vx 0.0 5.0 y 5 15

這句代碼是將y坐標(biāo)從5到15的原子在x方向的速度設(shè)為0到5，y坐標(biāo)小于5的原子x方向速度為0，y坐標(biāo)大于15的原子x方向的速度為5，中間的原子x方向速度按照比例關(guān)系進(jìn)行設(shè)定，例如y坐標(biāo)為10的原子x方向上的速度為2.5。

掌握以上三種velocity用法，可以應(yīng)付絕大部分的模擬場景，如果需要更復(fù)雜的速度設(shè)置，可以查lammps手冊。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的lammps教程：velocity命令三种使用方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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