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LAMMPS 中 fix wall/lj126
,用于在模拟系统中引入 Lennard-Jones 12-6 型势能的硬壁(壁面势)。下面是对该命令的详细解释:
🧱 命令结构:
1 | fix wall all wall/lj126 xlo EDGE 0.001 1.0 2.5 xhi EDGE 0.001 1.0 2.5 |
🔍 各部分参数含义:
部分 | 含义 |
---|---|
fix wall |
fix ID,名称为 wall |
all |
fix group-ID,表示对所有原子施加此 fix |
wall/lj126 |
使用 12-6 Lennard-Jones 壁面势模型 |
xlo EDGE ... |
在 x 方向的“最左边”设置一个 LJ 壁面 |
xhi EDGE ... |
在 x 方向的“最右边”设置另一个 LJ 壁面 |
每个方向的参数格式如下:
1 | <side> EDGE ε σ cutoff |
🧮 参数解释(以 xlo EDGE 0.001 1.0 2.5
为例):
xlo
:表示在 x 方向的 低端边界(负方向)施加墙壁EDGE
:表示墙壁位置就是 box 边界0.001
:ε(epsilon),LJ 势的能量深度(越大排斥力越强)1.0
:σ(sigma),LJ 势的“粒子直径”或最小势距2.5
:截断半径(cutoff),超过这个距离后势能为零
xhi EDGE 0.001 1.0 2.5
是在 x 方向高端边界 放置了对称的另一面 LJ 壁。
🎯 总结作用:
这条命令会在 模拟盒子的 x 方向两端设置两个隐形墙壁,墙壁不会显示为原子,但它们会根据 Lennard-Jones 12-6 势给接近它们的粒子施加排斥力,从而防止粒子穿出边界。
📌 应用场景举例:
- 模拟液体或气体在纳米孔道中流动时用来模拟“固壁”
- 限定粒子只能在某一方向上移动(如 x 方向在两墙之间)
如你还想加上 y 或 z 方向的墙壁,可以在命令中继续添加:
1 | fix wall all wall/lj126 xlo EDGE ε σ rcut xhi EDGE ε σ rcut ylo EDGE ε σ rcut ... |
⚠️ 补充说明:
🔹 EDGE
含义:
- 代表墙的位置就是模拟盒子边界位置(即
xlo
是 box 中的xlo
,xhi
是 box 中的xhi
)
🔹 其他方向默认行为:
- 如果不指定
ylo/yhi
或zlo/zhi
,就 不会有墙 - 不影响其他方向的边界条件(如 periodic、shrink-wrapped)
🧱 如果你想指定墙的位置而不是边界:
可以用 POSITION
代替 EDGE
:
1 | fix wall all wall/lj126 xlo 10.0 0.001 1.0 2.5 xhi 40.0 0.001 1.0 2.5 |
这表示在 x = 10 和 x = 40 设置墙,而不是 box 的边缘。