大家好,我是小马老师。
本文介绍lammps模拟激光加热的案例。
lammps模拟激光的原理是把激光的能量输入到被照射区域,用到的命令为fix heat。
在热导系数的模拟中,fix heat也被用来持续输入热量,两者原理是一样的,区别是激光能量高,持续时间短,热导模拟中,输入的热量相对较小,持续时间长。
fix heat命令的语法格式为:

fix ID group-ID heat N eflux (region)
  • group-ID:被加热的原子组
  • N:输入热量的间隔
  • eflux:热流,指单位时间内输入的能量,metal单位下为ev/ps
  • region:激光照射区域,这个关键词是可选的,不写region表示激光照射group组的全部原子,设置region区域后,激光仅加热region区域内的原子。

下面以激光加热Cu球为例,简单介绍fix heat命令的使用,在本例中激光仅加热上部的Cu球。

lammps模拟激光加热案例_atomsk

我平时举例子以Cu、Al、Fe较多,有些粉丝以为我只会做这几种材料的模拟。用这几种材料较多,主要原因是我比较懒,这几种材料势文件较多,不用单独再去下载,随便从一个文件夹复制过来就可以用。
我写推文基本以介绍lammps模拟技巧或者lammps命令为主,像本例,重点是fix heat命令的用法,用哪种材料并不是重点,Cu可以用,换另外一种材料同样可以用。
in文件代码:

units metal
atom_style atomic
boundary p p p
timestep 0.001
neighbor 2 bin
neigh_modify every 1 delay 0 check yes
#读取模型
read_data cu.data
#设置激光加热区域
region 2 sphere 36 18 30 10 units box
group sphere type 2
#力场设置
pair_style eam/fs
pair_coeff * * Cu1.eam.fs Cu Cu
thermo 100
#温度初始化
velocity all create 300 989
#激光加热
dump 1 all custom 100 cu.xyz id type x y z
fix 1 all nve
fix 2 sphere heat 10 2.0 region 2
run 10000

模拟结果:

lammps模拟激光加热案例_分子动力学模拟_02

在本例中,激光的能量是固定的,并且加热区域也是固定的,通过变量的方式,可以设置可变能量,也可以可变区域模拟移动激光源的照射。
关于lammps模拟激光的高级实用方法,可以详细阅读fix heat命令,也可以报名一对一咨询课程。
公众号:lammps加油站