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标题: 反应分子动力学（ReaxFF）模拟分析软件RMD_Digging [打印本页]
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2023-11-1 22:22
标题: 反应分子动力学（ReaxFF）模拟分析软件RMD_Digging
本帖最后由 dadaoqiuzhi 于 2023-11-1 22:23 编辑
反应分子动力学（ReaxFF）模拟分析软件RMD_Digging
ReaxFF基于力场并通过分子动力学或蒙特卡洛方法模拟一定条件下的材料系统的化学反应过程，可以分析得到结构/产物演化分布、基元反应路径、反应速率等动力学重要信息，是探索未知反应特征的有力研究工具。ReaxFF是模拟研究的热点方法，相关的文献浩如烟海，感兴趣的朋友可以自行检索相关研究工作。
ReaxFF主要在LAMMPS开源软件上进行，ReaxFF提出和开发者Adri van Duin他们自己也在收费模拟软件包AMS（Amsterdam Modeling Suite）加入了模拟分析模块。ReaxFF模拟入门门槛不算高，但模拟数据分析较为困难，动辄面对几个数十GB的数据难以着手。市面上有一些零星的分析代码，但其功能很难满足深入研究的需要。
据笔者所知，目前有两款较为好的收费分析软件，分别是ChemTraYzer和VARxMD。ChemTraYzer是AMS的标配分析代码，在SourceForge上的源代码主要是基于python写的，并且ChemTraYzer也可以用于LAMMPS搭配使用。ChemTraYzer仅能用于小分子体系的反应，而AMS中的升级版ChemTraYzer 2适用于小分子、大分子乃至聚合物和固体表面等，据说大分子内部断键、成键也能检测到，支持用户自由指定时间范围进行分析，以SMILES格式列出反应方程式、反应的级数，能计算反应速率常数，能给出反应列表和反应动态过程。VARxMD是基于化学信息学方法建立的ReaxFFMD反应分析与可视化程序系统，由中国科学院过程工程研究所郭力和李晓霞老师团队研发。VARxMD的反应分析功能建立在3D化学结构对唯一物种识别、物种反应位点识别、键类型识别的基础之上，可基于相邻时刻之间的成断键信息自动生成完整的化学反应列表，并进行反应位点的2D和3D结构可视化显示；基于反应物或产物的化学结构、官能团和反应位点的检索，可进一步对反应路径进行分类，并图形化展示反应路径的演化。VARxMD的最新发展是特定反应物和特定生成物之间反应网络的自动生成与可视化。
秉承着“自己动手，丰衣足食”的信念和怀揣着“免费真香”定理，本人偶尔利用ReaxFF做一些研究工作，川大攻读博士期间基于MATLAB代码写了一些分析代码。后面上班了，又陆陆续续添砖加瓦，形成了一个分析工具，姑且取名RMD_Digging。意思就是在反应分子动力学的世界里挖呀挖呀挖，种小小的种子，开小小的花……额，跑远了，回到正题。软件主要是模块化处理，根据模拟前力场文件的准备，模拟输出数据log文件、species文件、bonds文件、lammpstrj轨迹文件等着重模块化分类写了分析代码，当然有很多综合分析，需要用到多个文件。具体使用请参见简易手册，软件都有明确的提示，多试试即可。
RMD_Digging具有以下一些特点：
（1）交互处理友好：模块化组织，输入输出和进程都有相应的提示，内置不少报错原因和解决办法提示，第三方软件接口丰富，智能化文件格式异常检查和修正等。
（2）功能较为完善：使用手册简单易懂，可开展力场参数格式化，log信息处理，产物多样化分析处理，轨迹可视化和分析处理，反应路径与机理分析及可视化等，不受材料与元素种类及数量限制，可处理特定mapping技术的模拟结果。
（3）免费开源：无限制传播、使用和修改，可编译和二次开发。
RMD_Digging源代码公布在了github上，笔者会尽量抽出一些精力做好维护更新工作，后面有时间了也会进一步拓展分析功能。虽然笔者开发的软件比不上前面介绍的两款强大的功能，不过在免费加持下依然还是有存在的价值和意义。由于笔者的能力有限，软件bug和功能不全在所难免，欢迎大家提意见。同时也欢迎志同道合的人一起开发维护，我们也组建了一个QQ群（948210961），方便大家交流问题。
RMD_Digging在github上的仓库地址：
ChemTraYzer相关材料：
VARxMD相关材料：
RMD_Digging代码文件：
(, 下载次数 Times of downloads: 348)
(, 下载次数 Times of downloads: 56)
作者Author: fineren 时间: 2023-11-2 11:37
赞！
请问能分析cp2k输出的.xyz轨迹吗？要分析生成的产物随时间分布，谢谢
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2023-11-2 12:41
目前不能直接分析哦。要么写个代码转换成lammps输出的相应文件，要么另起炉灶自己写分析代码了。
作者Author: moritaichi 时间: 2023-11-2 19:02
化学人特有的生草幽默
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-2-5 10:52
本帖最后由 dadaoqiuzhi 于 2024-3-1 21:16 编辑
最近使用和反馈问题的朋友比较多，都一一做了解答并对代码进行了debug更新，欢迎大家使用。
强烈的感受到实际使用的人多了，才会暴露代码的健壮性和容错性问题。有些问题真的很难发现和遇到。
作者Author: 小沫沫 时间: 2024-3-29 09:31
想问下，我想模拟物质被氢气还原的化学反应过程，Lammps+ReaxFF够用吗
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-3-29 18:06
什么物质被氢气还原？为啥不直接上量化呢？Lammps+ReaxFF适合当前体系可以研究，但没有量化计算那样直截了当地合适，而且量化计算后还可以用卢老师的瑞士军刀Multiwfn做各种深入分析。供参考。
作者Author: 小沫沫 时间: 2024-3-31 11:21
物质是腐殖酸，初始结构是我们借助高分辨数据和Packmol生成的，（现在还没跑出来），您说的量化具体是指什么量化啊？
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-4-8 21:10
就是用Gaussian、ORCA或CP2K等做量化计算。
作者Author: 小沫沫 时间: 2024-4-10 10:24
还想请教一下您，如果想用gromos的话，有什么适用的力场吗？
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-4-10 20:24
这个我不熟悉，没怎么用过。
作者Author: 小沫沫 时间: 2024-4-10 20:53
好滴 谢谢您的所有用心回复，对我这个小白帮助很大
作者Author: uranusshi 时间: 2024-7-12 01:06
用机理模块分析时报错：“lammpstrj_analysis is running, please wait...错误使用 lammpstrj_analysis
Something about atom id，type，x，y，z is lost, please check if the scale answer is right!” 是什么原因啊
作者Author: uranusshi 时间: 2024-7-12 01:08
我的dump文件格式是这样的
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-7-12 08:31
你好。初步看应该是你的轨迹文件输出设置element（元素缩写）而不是对应的type编号（数字）导致的，未通过程序格式检查。后续我会改进代码增加自动处理能力。现在你可以修改设置重新跑一下，或者把对应的元素缩写替换成type编号。建议加群交流。
作者Author: Dous 时间: 2024-8-28 15:29
想问问大佬，如果要计算一个溶液体系下的复杂反应，用Lammps+ReaxFF是否可行，目的是想根据计算模拟的结果推测可能的反应路径和产物。
作者Author: Dous 时间: 2024-8-28 15:34
本帖最后由 Dous 于 2024-8-28 15:37 编辑
我目前的想法是用reaxFF作为辅助，再根据可能机制计算简单反应的吉布斯自由能变和焓变
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-9-2 14:28
有合适的反应力场，应该是可以的。也可以尝试量子分子动力学探索。还有一些反应势能面自动搜索的研究和工具，建议你可以看看。
作者Author: pumpkin111 时间: 2024-9-11 14:40
本帖最后由 pumpkin111 于 2024-9-11 15:12 编辑
老师，请问用机器学习训练的力场，在LAMMPS上跑MD模拟得到的xyz轨迹文件可以用RMD Digging得到Species文件吗？
作者Author: pumpkin111 时间: 2024-9-11 15:20
老师，请问用机器学习训练的力场，在LAMMPS上跑MD模拟得到的xyz轨迹文件可以用RMD Digging得到Species文件吗？
作者Author: 一只小耗子 时间: 2024-9-13 10:39
求问大佬：请问我做电化学，阳极溶解的反应过程，lammps+reaxff够嘛
作者Author: pumpkin111 时间: 2024-9-19 15:33
老师，请问可否直接在lammps中调用RMD digging，通过解析lammps输出的键级信息或轨迹信息，输出当前时间步长所存在的所有分子式，并与要删除的小分子片段列表进行核对。如果分子式出现在列表中，该分子中所有原子从模拟中删除。
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-9-24 20:18
通过脚本结合in文件调用之，甚至可考虑把RMD_digging转换编译下，具体你得探索下。
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-9-24 20:20
根据具体目标，量子化学，分子动力学或者更宏观的Comsol建模仿真
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2024-9-24 20:38
直接没法处理，尝试xyz文件转换成lammps+Reaxff模拟用的data文件，run 0后分析产生的文件。
作者Author: machenghu 时间: 2025-4-7 13:48
请问RMD中的bond_analysis统计出来的数据很多都是[][]不显示，这正常吗
作者Author: machenghu 时间: 2025-4-7 13:57
噢噢 是我理解错了，没事啦不好意思
作者Author: 取什么名字 时间: 2025-4-17 16:58
本帖最后由 取什么名字 于 2025-4-17 17:19 编辑
老师您好，开始运行后会报错“函数或变量 'coord_position' 无法识别”，请问该如何解决呢
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已解决，是因为.lammpstrj文件中的输出坐标为相对坐标，修改后运行遇到新错误，但是第1个轨迹没报错，第2个轨迹报错“无法执行赋值，因为左侧的大小为 1×16，右侧的大小为 1×15。”
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2025-4-21 20:58
请加群，用群文件最新版。
作者Author: dadaoqiuzhi 时间: 2025-4-22 22:01
更新最新版，以飨各位。欢迎加QQ群交流，群里更新更及时。
作者Author: 取什么名字 时间: 2025-4-24 17:25
谢谢老师
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