计算化学公社

标题: NVT系综如何控压？ [打印本页]

作者
Author: 阳光下的尘 时间: 2018-6-28 22:31
标题: NVT系综如何控压？
大家好！！
在用MS forcite做分子动力学模拟时，若想模拟体系在相同压力下不同温度的一系列状态，可以通过什么手段用NVT系综来实现吗？还是只能用NPT系综算呢
谢谢大家帮忙！！

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-29 05:19
控压必须得NPT
NVT盒子尺寸都固定了怎么控压
控压就是通过调节盒子尺寸来实现的

作者
Author: 阳光下的尘 时间: 2018-6-29 09:00
明白！！谢谢老师！！

作者
Author: 计化社阶乘 时间: 2020-12-17 22:18

sobereva 发表于 2018-6-29 05:19
控压必须得NPT
NVT盒子尺寸都固定了怎么控压
控压就是通过调节盒子尺寸来实现的

老师我想问问 NVT的现实意义是什么呢（比如NPT能控制压力 NVT控制了V的目的是啥呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2020-12-18 06:07

计化社阶乘发表于 2020-12-17 22:18
老师我想问问 NVT的现实意义是什么呢（比如NPT能控制压力 NVT控制了V的目的是啥呢？

比如模拟带真空区的体系（如气液界面），用控压的话会把真空区消掉，所以必须用V来保持盒子尺寸
还有计算扩散常数，有人认为控压的话由于盒子波动因此按比例调节原子坐标，会影响扩散常数的计算准确性。
还有的时候可能模拟体系不太稳定，一上来就用控压的话可能出现问题，可以先NVT稍微跑跑再用NPT。但这种情况不多见。
还有些杂七杂八的情况，反正用NVT都需要有明确理由才能用。

作者
Author: 计化社阶乘 时间: 2020-12-18 09:20

sobereva 发表于 2020-12-18 06:07
比如模拟带真空区的体系（如气液界面），用控压的话会把真空区消掉，所以必须用V来保持盒子尺寸
还有计 ...

好的谢谢老师

作者
Author: 孙航 时间: 2021-2-24 15:36
一般是NPT与NVT联动

作者
Author: 泡泡鱼1218 时间: 2024-11-28 14:09

孙航发表于 2021-2-24 15:36
一般是NPT与NVT联动

老师您好，我想请教一下一般是先跑NVT达到一个相对稳定的值再去跑NPT给体系加压强吗

作者
Author: 泡泡鱼1218 时间: 2024-11-28 14:09

泡泡鱼1218 发表于 2024-11-28 14:09
老师您好，我想请教一下一般是先跑NVT达到一个相对稳定的值再去跑NPT给体系加压强吗

还是说先跑一个NPT恒压再去跑NVT

作者
Author: cokie 时间: 2024-11-28 22:46

泡泡鱼1218 发表于 2024-11-28 14:09
还是说先跑一个NPT恒压再去跑NVT

一般是NPT+周期性退火即可。

按sob老师的话来说：“没事别用NVT”

作者
Author: zxcvbnMia 时间: 2024-12-27 23:15

cokie 发表于 2024-11-28 22:46
一般是NPT+周期性退火即可。

按sob老师的话来说：“没事别用NVT”

你好，想问一下如果考察氨基酸与不同弄浓度离子作用的变化能否只用NVT呢？用NPT盒子大小会变化，按浓度添加离子又与盒子大小有关系

作者
Author: cokie 时间: 2024-12-28 11:52

zxcvbnMia 发表于 2024-12-27 23:15
你好，想问一下如果考察氨基酸与不同弄浓度离子作用的变化能否只用NVT呢？用NPT盒子大小会变化，按浓度添 ...

不是，除非模拟的是气象环境。
如果建模时，插入溶剂使用的命令是solvate，那么在做NPT时，盒子体积的变化一般来说极小，差不多就是从10 x 10 x 10变成9.98 x 9.98 x 9.98这种程度。因为可用于solvate插入的溶剂盒子基本都是预先在室温跑平衡的，所以对于在室温条件下的模拟，即使跑NPT，盒子几乎不会有什么变化。在这种情况下，想体现不同离子浓度，只要改变溶剂和离子数比例即可。
如果建模时使用packmol等很自由的建模程序，那么首先需要用NPT跑到平衡，之后再计算当前体系浓度。若建模之后直接使用NVT，那么体系压力大概率完全不合理。

作者
Author: 海棠依旧cdut 时间: 2024-12-28 12:36

zxcvbnMia 发表于 2024-12-27 23:15
你好，想问一下如果考察氨基酸与不同弄浓度离子作用的变化能否只用NVT呢？用NPT盒子大小会变化，按浓度添 ...

NPT的主要目的是控压，NVT的目的是给与体系初速度。如何选择，最保守的方法就是看与你类似的文章里面是怎么做的。他们是用的NPT你就用NPT，他们是NVT你就用NVT。一般来说使用packmol建立体系的模拟都会用先用NPT（这是我个人经验）让体系密度达到稳定。然后再用NVT达到total energy平衡。之后就可以开始模拟了

作者
Author: Uus/pMeC6H4-/キ 时间: 2024-12-28 13:28

海棠依旧cdut 发表于 2024-12-28 12:36
NPT的主要目的是控压，NVT的目的是给与体系初速度。如何选择，最保守的方法就是看与你类似的文章里面是怎 ...

V是体积又不是速度，NVT系综和初速度有什么关系？

作者
Author: 海棠依旧cdut 时间: 2024-12-28 21:19

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2024-12-28 13:28
V是体积又不是速度，NVT系综和初速度有什么关系？

不好意思我说的可能不太准确，我说的“给予”可能不太准确，应该是“调整”。lammps中nvt这方面的起步知识我是看的公众号lammps加油站，其中就提到了nvt平衡是通过改变原子初速度的方式达到控温的目的。如果我理解有误，请您不吝赐教。

作者
Author: Uus/pMeC6H4-/キ 时间: 2024-12-29 11:39

海棠依旧cdut 发表于 2024-12-28 21:19
不好意思我说的可能不太准确，我说的“给予”可能不太准确，应该是“调整”。lammps中nvt这方面的起步知 ...

无论是哪个软件做分子动力学模拟，NPT和NVT两种系综都涉及控温，每一步都需要热浴按照参考温度调节粒子动能。这不叫“改变原子初速度”，模拟开始时初速度的产生方式和模拟中瞬时速度的更新方式是两个不同概念，即使是用NVE这样不控温的系综做MD也得产生初速度，参考http://bbs.keinsci.com/thread-50795-1-1.html这帖的讨论。

作者
Author: 海棠依旧cdut 时间: 2024-12-29 17:36

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2024-12-29 11:39
无论是哪个软件做分子动力学模拟，NPT和NVT两种系综都涉及控温，每一步都需要热浴按照参考温度调节粒子动 ...

感谢您的解释，这帮助我对NVT等系综了解更进一步

作者
Author: zxcvbnMia 时间: 2024-12-30 01:22

cokie 发表于 2024-12-28 11:52
不是，除非模拟的是气象环境。
如果建模时，插入溶剂使用的命令是solvate，那么在做NPT时，盒子体积的变 ...

我模拟的是水环境下氨基酸与离子作用，初始盒子3.4nm，solvate命令插入水，-conc按浓度添加离子，用NPT跑完以后不同浓度盒子不一样，3.4、3.35、3.23左右都有，差最多的到3.19了,按照这组数据分析会有什么问题吗？我在尝试先将水盒子平衡后按照现在盒子尺寸添加离子(此时盒子是3.3）不确定是否正确，因为之前确实也有跑完以后3.4的情况。另外用-conc按照浓度添加，离子随浓度增加比例出现了变化，例如0.5、1、2、3mol对应的是12、24、47、71个离子，想请教一下这种情况正常吗？

作者
Author: zxcvbnMia 时间: 2025-1-2 00:22

cokie 发表于 2024-12-28 11:52
不是，除非模拟的是气象环境。
如果建模时，插入溶剂使用的命令是solvate，那么在做NPT时，盒子体积的变 ...

我做的是水环境氨基酸与离子作用，盒子3.4nm，solvate插入水，conc按浓度添加离子,用NPT，模拟完盒子3.4、3.3、3.2左右都有，相差最大的是3.19了，想问一下这种情况得到的数据能用吗？会有较大误差吗？

作者
Author: cokie 时间: 2025-1-2 08:57

zxcvbnMia 发表于 2025-1-2 00:22
我做的是水环境氨基酸与离子作用，盒子3.4nm，solvate插入水，conc按浓度添加离子,用NPT，模拟完盒子3.4 ...

这种情况下，根据做完NPT的结果，重新计算最终浓度即可。亦或是说，一定要得到如前楼所说的准确的0.5,1,2,3才可以说明问题？如若如此，那么最好采用packmol建模，根据水的摩尔质量和密度来添加相应数量的水分子进行NPT，根据最终得到的体积来增减水分子以达到你所追求的精确浓度。

NPT的结果虽然浓度和初始预设不一样，但只要根据当前体积重新计算当下浓度后，结果依旧是可用的。但只用NVT得到的结果是绝对不能用的，体系压力肯定是不对的。

作者
Author: chenym 时间: 2025-1-2 10:49

sobereva 发表于 2018-6-29 05:19
控压必须得NPT
NVT盒子尺寸都固定了怎么控压
控压就是通过调节盒子尺寸来实现的

老师您好，如果只是想加压或放压到一个差不多的值来创造一个不同于零压的压力环境，可以通过直接调节scaling factor的大小后，用NVT进行模拟来直接实现控压吗？还是最好也是直接用NPT来实现呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-1-3 00:40

chenym 发表于 2025-1-2 10:49
老师您好，如果只是想加压或放压到一个差不多的值来创造一个不同于零压的压力环境，可以通过直接调节scal ...

如果你有明确要恒定到的压力，必须NPT
如果只是实现一个高压，自己收缩盒子做NVT也可以，实际平均压力是多少得模拟完了才知道

作者
Author: chenym 时间: 2025-1-3 15:53

sobereva 发表于 2025-1-3 00:40
如果你有明确要恒定到的压力，必须NPT
如果只是实现一个高压，自己收缩盒子做NVT也可以，实际平均压力是 ...

好的，我明白了，谢谢老师

作者
Author: chencp 时间: 2025-3-27 22:16

海棠依旧cdut 发表于 2024-12-28 21:19
不好意思我说的可能不太准确，我说的“给予”可能不太准确，应该是“调整”。lammps中nvt这方面的起步知 ...

您好，我想问一下，如果是模拟nacl水溶液与铁晶胞的腐蚀情况，该怎么进行系综选择呢?我看文章是将这两个建layer,然后对复合层先进行npt,然后nvt.最后再用gulp的nve。这对吗？

作者
Author: 海棠依旧cdut 时间: 2025-3-28 10:50

chencp 发表于 2025-3-27 22:16
您好，我想问一下，如果是模拟nacl水溶液与铁晶胞的腐蚀情况，该怎么进行系综选择呢?我看文章是将这两个 ...

我们作为初学者，都是优先按照其他类似文献的处理方法进行处理。所以文章怎么选择的系踪，你就跟着选就对了。我也认识一些发顶刊的作者，他们系踪的选择也是根据之前普遍认可的方法进行处理的。所以只要是类似的文章，大胆跟着他们的操作走就好了

作者
Author: chencp 时间: 2025-3-28 12:09

海棠依旧cdut 发表于 2025-3-28 10:50
我们作为初学者，都是优先按照其他类似文献的处理方法进行处理。所以文章怎么选择的系踪，你就跟着选就对 ...

好的，感谢

欢迎光临计算化学公社 (http://ccc.keinsci.com/)