在Lammps分子动力学模拟计算中，首先要做的就是构建计算模型，而构建计算模型通常有两种方法

1.     1. 借助外部建模软件。如常见的Material Studio、Packmol等外部建模工具，其优点是可见度高，所见即所得，并且方便原子建模时的微操。

2.     2. 使用Lammps自带命令。如lattice、 region、group、create_atoms、delete_atoms等命令，通过巧妙的组合这些命令，能实现外部建模不方便或不能实现的操作。

        通过上述两种方法的有机组合，可以实现非常多有趣或复杂的模型的构建。今天将主要介绍几个巧妙应用自带命令组合建模的案例。

• 构建纳米压印计算模型

  
  

              目标模型：由基底和上部锥形压头组成

• 建模命令

read_data cell-diamond.data # 读入单胞模型

replicate 10 10 30 # 扩胞操作

# =========== group =============

region c1 block INF INF INF INF INF 6.0  # 定义block区域region c2 block INF INF INF INF 6.0 $((zhi-zlo)*2/3) region c3 block INF INF INF INF $((zhi-zlo)*2/3) $((zhi-zlo)*2/3+10.0) region c4 block INF INF INF INF $((zhi-zlo)*2/3+10.0) INF region c5 block INF INF INF INF $((zhi-zlo)*2/3+40.0) INF region c6 block INF INF INF INF $(zhi-10.0) INF

# 定义plane面区域 p1 p2 p3 p4 p5region p1 plane $((xhi-xlo)/2+xlo) $((yhi-ylo)/2+ylo) $((zhi-zlo)*2/3+10.0) -1  0 1.8 side in region p2 plane $((xhi-xlo)/2+xlo) $((yhi-ylo)/2+ylo) $((zhi-zlo)*2/3+10.0)  1  0 1.8 side in region p3 plane $((xhi-xlo)/2+xlo) $((yhi-ylo)/2+ylo) $((zhi-zlo)*2/3+10.0)  0  1 1.8 side in region p4 plane $((xhi-xlo)/2+xlo) $((yhi-ylo)/2+ylo) $((zhi-zlo)*2/3+10.0)  0 -1 1.8 side in region p5 plane $((xhi-xlo)/2+xlo) $((yhi-ylo)/2+ylo) $(zhi) 0 0 1 side out region p_top intersect 5 p1 p2 p3 p4 p5 # 定义p1 p2 p3 p4 p5 五个面几何相交操作得到锥形压头区域group c1 region c1 group c2 region c2 group c3 region c3 group c4 region c4 group c5 region c5 group c6 region c6 group p1 region p1 group p2 region p2 group p3 region p3 group p4 region p4 group p5 region p5 group p_top region p_top # 得到压头区域Region的groupgroup c4_del subtract c4 p_top delete_atoms group c3 # 删除多余原子delete_atoms group c4_del delete_atoms group c5 delete_atoms group c6

通过以上组合命令可以得到目标模型

• 进行模拟

• 完整案例文件

• 20210116-diamond-nanoindentation.7

• 课后案例实践

• 通过调整建模命令中参数，如 replicate倍数，p1 p2 p3 p4 p5 面位置参数。组合得到不同大小或形状的压印模型

• 尝试使用region命令中的球形区域设置，建模得到球形压头压印模型

  

  目标模型 球形压头压印模型