在lammps的thermo输出中常常出现press项,输出的是整个系统的压强。如果要求lammps输出系统压强的分量或者部分体系受到的压强,则需要用到compute命令进行计算。

系统压强

系统压强可以用compute ID all pressure ...命令进行计算,输出结果为一个6维的向量,以此为对称张量压强在xx yy zz xy xz yz方向的分量。通过索引1-6能够对各分量进行访问,表示为c_ID[索引],单位均为pressure单位。

部分压强

系统内部分压强需要采用compute ID group-ID stress/atom ...命令先计算group里各个原子所受的应力,同样分为xx yy zz xy xz yz6个方向的分量,单位为pressure单位。再通过compute ID group-ID reduce ...命令将group里所有原子的应力在一起进行计算,来求得group部分所受到的压强。

thermo输出的press量其实可以通过上述方法求得,这是手册上已有说明的:

compute        peratom all stress/atom NULL
compute        p all reduce sum c_peratom[1] c_peratom[2] c_peratom[3]
variable       press equal -(c_p[1]+c_p[2]+c_p[3])/(3*vol)

这里得到的变量值v_press就和thermo输出的press相同。

需要注意的是这里的vol表示整个系统的体积。lammps里也没有能够直接求得部分体积的命令,相应地需要用compute ID group-ID voronoi/atom ...命令先求各个原子所占的等效体积,再由compute ID group-ID reduce sum ...相加求解。其中voronoi命令的使用需要VORONOI package的支持。

安装VORONOI package的方法

  1. 首先从voro++官网下载voro++软件。解压进入安装包,依次输入:
make
sudo make install
ln -s voro++-0.4.6/src includelink #创造链接

命令进行安装。

  1. 接着进入到lammps文件夹中lib/voronoi目录,更改Makefile.lammps:
voronoi_SYSINC = -I/usr/local/include/voro++
voronoi_SYSLIB = -lvoro++
voronoi_SYSPATH = -L/usr/local/lib
  1. 进入lammps文件夹中src目录:
make yes-voronoi
sudo make ubuntu -j 4 #视个人情况编译

得到lmp_ubuntu,成功√

示例

compute     stressG g stress/atom NULL
compute     pressG g reduce sum c_stressG[1] c_stressG[2] c_stressG[3]
compute     volC g voronoi/atom
compute     volG g reduce sum c_volC[1] 
variable    pressSur equal -(c_pressG[1]+c_pressG[2]+c_pressG[3])/(3*c_volG)

非人类论坛 frlstgglonger.jpg