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Word格式文档下载.docx

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见下图：

4、在菜单栏中：

Build→crystals→rebuildcrystal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supercellrange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=25.6Å

b=195.6Å

supercell设置时，graphene的C值不变，A=46，B=80；

b=195.4Å

。

6、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。

7、点击

，在弹出的菜单中，点击

，在它的的小菜单中做如下设置：

8、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。

9、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。

11、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：

12、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in文件

lammps做分子动力学模拟时，需要一个输入文件（inputscript），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（datafile）。

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。

在编写in文件时要注意的几处地方：

1、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atomtypes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TstartTstop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lammpsmanual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thesecondgenerationofBrenner。

相应的in文件在附件中。

3、计算结果

1、在win7下的计算：

打开文件所在路径：

cmd/cdMS5.5/cdcompare/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mpd并行运算），mpirun-np4lmp_g++<

xx（in文件名）

四、结果分析：

最后的SWCNT应力应变如图：

相应的最小二次拟合为：

石墨烯的应力应变曲线：

相应的最小拟合曲线：

graphene-swcnt应力应变曲线：