lammps教程：薄膜渗透模拟（3）-不同孔隙率对过滤效果的影响

lammps教程：薄膜渗透模拟（3）–不同孔隙率对过滤效果的影响

全栈程序员-站长 • 2025年8月31日上午9:01 • 未分类 • 阅读 2

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本文是薄膜渗透过滤的最后一篇文章：不同孔隙率薄膜建模。
孔隙或空位缺陷的建模原理比较简单：删除一定数量的原子就可以。
lammps自带delete_atoms可以随机删除一定比例的原子，如果对孔隙或空位的形状、尺寸等有特殊需求，需要用编程的方法删除原子。
delete_atoms porosity命令可随时产生设定比例的原子，如删除50%的原子：

delete_atoms porosity membrane 0.5 482793

membrane为原子组
0.5为删除原子的比例 482793为随机数种子，取任一正整数即可。

初始模型和删除50%原子后的薄膜对比：

在这里插入图片描述

模拟结果为：
在这里插入图片描述

模拟in文件为：

#编写：Simon Gravelle
boundary	s p p
pair_style	lj/cut 2.5
neigh_modify 	every 1 delay 5 check yes
#读取模型文件
read_data	data.lammps
region		right block 0 INF INF INF INF INF
#原子分组
group		solid type 1 2 3
group		piston_right type 3
group		membrane type 2
group		piston_left type 1
group		fluid type 4 5
group		solvent type 4
group		solute type 5
#排除墙原子之间的作用力
neigh_modify 	exclude group solid solid
#按比例删除薄膜原子
region        membrane block -0.25 0.25 INF INF INF INF
delete_atoms     porosity membrane 0.5 482793
#温度初始化
velocity 	fluid create 1.0 4928459 mom yes rot yes dist gaussian
fix        mynve all nve
compute        temperature_fluid fluid temp
fix        mylgv fluid langevin 1.0 1.0 0.1 1530917 zero yes
fix_modify    mylgv temp temperature_fluid
thermo_modify    temp temperature_fluid
#固定薄膜
fix        mysf1 membrane setforce 0 0 0
fix        mysf2 piston_left setforce NULL 0 0
fix        mysf3 piston_right setforce NULL 0 0
#两侧施加压力
variable    F equal 0.01
fix        myaf1 piston_left aveforce ${ 
   F} NULL NULL
fix        myaf2 piston_right aveforce -${ 
   F} NULL NULL
#统计过滤后的溶质和溶剂原子数量
variable    solvent_right equal count(solvent,right)
variable    solute_right equal count(solute,right)
variable    position_piston_left equal xcm(piston_left,x)
variable    position_piston_right equal xcm(piston_right,x)
#输出统计记过
fix        myat1 all ave/time 10000 1 10000 v_solvent_right file solvent_right.dat
fix        myat2 all ave/time 10000 1 10000 v_solute_right file solute_right.dat
fix        myat3 all ave/time 10000 1 10000 v_position_piston_left file position_piston_left.dat
fix        myat4 all ave/time 10000 1 10000 v_position_piston_right file position_piston_right.dat
fix        myat5 all ave/time 10 1000 10000 f_mysf1[1] file force_membrane.dat
#输出轨迹文件
dump        mydmp all atom 10000 dump.xyz
thermo        10000
run        5000000