相同尺寸的扶手椅型石墨烯与碳纳米管的拉伸力学性能分析..doc

相同尺寸的扶手椅型石墨烯与碳纳米管的拉伸力学性能分析 MS建模 石墨烯建模步骤如下： 1、File→import→D盘→Accelrys→MS5.5→Share→Structures→ceramics→graphite.msi如下图： 2、在菜单栏中：Build→symmetry→make P1（去掉晶体结构中的所有点的对称操作，只保留其平移对称性） 3、在菜单栏中：Build→symmetry→redefine lattice改变其重新定义晶胞中基矢的方向。见下图： 4、在菜单栏中：Build→crystals→rebuild crystal中改变a，b，c的值调整盒子大小。 5、在菜单栏中：Build→symmetry→supercell 改变supercell range得到你多胞多层的石墨烯我用MS建立模型的尺寸依据是2.5nm×20nm。其中 A：碳纳米管（swnt）的具体尺寸为2.56nm×19.56nm，沿Z向拉伸； B：单层石墨烯(graphene)的具体尺寸为2.56nm×19.54nm，沿Y向拉伸。 在进行supercell设置时，swnt的A、B值不变，C=80；在lattice设置中a=25.6 ?, b=195.6?supercell设置时，graphene的C值不变，A=46，B=80；在lattice设置中a=25.6 ?, b=195.4 ?。 当设置完以上参数后，把光标点在模型上，右击，在弹出的菜单中点击，出来如下图所示的图框：如果模型的长度只是你理想的设定值，那么直接关掉对话框；若调整c方向尺寸，则点击,上下调整C值大小。 点击，在弹出的菜单中，点击，在它的的小菜单中做如下设置： 点击setup，在弹出的对话框中做如下设置：（设置力场系数）选cvff,,然后再点击，在下一个框面点击。当看到ms界面左下角先出现，然后变为。就可以输出设置了。 点击，在下拉菜单中选在弹出的对话框中，设置如下： 要在你保存“SWNT.stp”的文件夹中保存文件，文件格式为” *.car;*.cor”。 10、在保存的文件夹中应包括如下蓝色框选文件（力场系数）： 同时还要有lmp_win.exe 这个执行程序（如果在win7下运行计算的话）和 potencials文件夹。 在DOS系统下编译输出原子坐标。点击开始，在菜单最下面的的空格中输入“cmd”点击回车。弹出对话框如图： 如果文件路径为，则在黑框中做如下输入： 下面就是MS生成的文件要转换成能被Lammps识别、读取的文件并计算原子坐标：。然后在生成的中修改相关信息。修改前如图： 修改后如图：要注意的是：Masses 与Atoms的行间距；在坐标的下面数据是要全部删除的；在原子坐标的最后一行不要留空行。 点击保存即可。 至此，整个模型部分完成。 二、编写i n文件 lammps做分子动力学模拟时，需要一个输入文件（input script），也就是in文件，以及关于体系的原子坐标之类的信息的文件（data file）。lammps在执行计算的时候，从这个in文件中读入命令，所以对LAMMPS的使用最主要的就是对in文件的编写和使用。read_data 后的数据文件名称一定要和建模导出的数据文件名一致； 2、pair_coeff中原子类型要与data文件中的atom types数目一致，在atoms中对第二列原子类型数也要做相应的修改； 3、在region区域定义中，注意拉伸方向的限制范围的表示方式； 4、velocity中温度的数值是整数型不是浮点型； 5、fix 中系统的选取一般是nvt，在弛豫时温度的设定可以适当低些以便于更快的达到能量最低状态。我在这里Tstart Tstop设为0.01K,Tdamp 取为0.1； 6、compute 应力strec时(in文件),指针数组x方向即为1，y方向即为2，z向为3； 7、想得到什么输出结果可以在thermo_style中设置； 8、dump 输出图片格式应为“dump.*.cfg”，后面的坐标输出要严格根据lammps manual设定，输出步一般可以比循环运行的step多1或者与之相等。 9、对graphene 在pair_style用的势函数是tersoff；对于SWCNT，在pair_style用的势函数则为rebo 即the second generation of Brenner。 相应的in文件在附件中。 计算结果 1、在win7下的计算： 打开文件所在路径：cmd/cd MS5.5/cd compare /lmp_win -in “in文件名”，然后点回车键，坐等计算结果就OK； 2、Lammps下的计算： cd打开文件所在目录，mpd(打开m