LAMMPS分子動力學核心技術實戰培訓班

2021-02-24 深度學習科研平臺

 LAMMPS分子動力學核心技術實戰培訓班

各企事業單位、高等院校及科研院所：

分子動力學模擬被廣泛用於生命科學、化學工程、物理、醫藥、材料科學等領域。由於傳統實驗需要大量的人力物力而且耗時，而計算機模擬的方法省時省力，能有效提高科研效率；目前，分子動力學模擬能在很大程度上進行預測指導實驗，因此模擬與實驗的對照是將來研究的主要方向之一。分子動力學模擬作為一種理想的計算機模擬方法，可以用來模擬兩相之間的相互作用，也是對計算和實驗的補充。

    應廣大學員要求，中國管理科學研究院職業資格認證培訓中心（http://www.cnzgrz.org.cn/）特舉辦「LAMMPS分子動力學核心技術實戰培訓班」本次培訓主講內容圍LAMMPS分子動力學核心技術開展，以實際科研工程中典型的實例為主線，對前沿的分子動力學模擬計算方法及應用進行了全面的講解，同時進行深入的案例分析，幫助學員掌握和利用LAMMPS這一軟體平臺進行仿真計算與產品的研發工作。    

    本次培訓由北京中科軟博信息技術研究院和北京中際英才文化傳媒有限公司具體承辦，相關事宜通知如下：

 2021年03月12日—— 2021年03月15日   遠程在線培訓（三天）

（時間安排：第一天報到、授課三天）

本次培訓課程針對全國高校及各省市、自治區從事材料科學、分子模擬、力學、生物與醫學、化學與化工、機械與自動化、物理、能源與環境等相關的科研單位技術骨幹、科研院所研究人員和高等院校相關專業教學人員及在校研究生、碩士、博士等相關人員，以及分子模擬計算的廣大愛好者。

一、Lammps基礎與原理

MD模擬的基本邏輯思路

Lammps軟體學習框架

Lammps研究的幾方面重要資源

1，linux系統簡介，常用基礎命令操作講解

2，分子模擬的發展歷史、分子模擬的優勢和局限

3，分子模擬的基本框架：建模（前處理）、採樣（模擬）、分析（後處理）

4，基本動力學方程：分子動力學的基本假設和理論框架

5，數值算法：分子動力學常用的數值算法及選擇它們的理由

6，運動方程/邊界/截斷/長程作用/系綜/控溫控壓等一系列基本概念介紹

7，力場（經驗勢函數）：如何針對不同系統選用不同的勢函數，此部分為分子動力學的核心。同時還會介紹一點MD的GPU計算相關內容。

8，模擬-理論-實驗三者之間的關係及其在lammps模擬中的體現和模擬注意事項

二、In文件的基本邏輯框架、基本命令

1，用 LAMMPS操作完成Lennard-Jones melt問題的分子動力學模擬

2，了解in文件的基本結構及其邏輯安排

3，學習最常用的lammps命令，包括有序結構初始構型的建立方法、時間步長的設置、構型的輸出

4，通過ovito、VMD可視化軟體來看動畫做圖片以及結構分析等。

三、Lammps建模與進階

1，學習data文件的結構以及編寫方法和注意事項

2，學習有序晶體結構的建模方法

3，學習用VMD、packmol、Moltemplate、MS軟體、topotool命令來建立涉及水、碳管、石墨烯、高分子鏈、複合系統等無序體系的初始構型，並導出lammps能用的data文件的方法。

4，通過具體的練習，親自操作，加深學員對於這些軟體、方法的掌握。

四、用Lammps模擬具體物理問題（應用中存在的問題）

1，用 LAMMPS操作完成 crack、shear、flow、friction等問題的分子動力學模擬，並將結果利用VMD、OVITO軟體進行可視化。

2，學員在此階段可進一步學習LAMMPSin文件的編寫及可視化軟體VMD的使用，製作精美圖片、動畫。

3，通過練習，學員親自上機實踐，加深對lammps關鍵命令的理解；

4，了解關鍵命令應用中的一些注意事項。

5，模擬中出現錯誤後的調試思路；

6，分階段模擬複雜物理問題的技術方法；

五、用Lammps輸出研究所需要的數據信息

1，利用LAMMPS完成melt, crack問題的研究，並分析模擬所得結果。

2，運用lammps對系統施加不同力學載荷、模擬磁場、電場以及控溫、控壓等操作的實現；

3，結構優化、動力學優化的設置；

4，學習用lammps輸出分析所需要的系統不同層次的信息的方法；

5，進一步講解VMD、OVITO在模擬結果分析中的作用。

6，進一步學習金屬體系、高分子體系、水分子團、reaxff化學反應等的模擬設置；

6，Lammps模擬中各種變量的設置；

7，通過具體的練習加深對lammps施加不同載荷的命令的理解。

六，Lammps大量實例練習賞析（已發表文章）

1，大量全原子分子動力學模擬、粗粒化分子動力學模擬實例講解。

2，通過多個實例的演示學習，加強學員對lammps模擬中數值模型的建立、主要文件的編寫、系統平衡、時間步長選擇、出錯調試、多命令組合實現複雜功能等等一系列重要問題的認識

3，基於GPU的MD計算軟體HOOMD介紹，與lammps的異同。

七、LAMMPS高級研修及案例操作 

通過大量的實例學習Lammps MD程式語言的基本結構、基本命令，改造經典問題的in文件解決自己的問題

1. Lennard Jones melt

2. Obstacle

3. crack

4. flow

5. friction

6.  micelle

7. shear

8. 基底應變梯度驅動納米滑塊運動（Scientific reports）

9. 碳納米管從高分子基體中的拔出行為模擬

10. 碳納米管粗粒化模擬(ACS Macro Letters, Carbon, Comptes Rendus Mecanique)

11.  碳納米管自組裝的全原子模擬J. Phys. Chem. C.

12. 含有缺陷的碳納米管、石墨烯自主裝模擬NANO RESEARCH 

13. 金屬表面能計算Comp. Mater. Sci.

14.石墨烯泡沫材料的變形行為 （Carbon,ACS Nano）

15. 水在石墨烯層中的流動（PRE, ACS Applied Materials & Interfaces, Langmuir）

16. 黑磷結構的模擬

17.銅納米線拉伸模擬

18.石墨烯在粗糙銅表面的粘附

19.碳管-矽複合材料模擬

20. 分子篩納米膜分離H2/CO2混合氣體模擬

21. 環氧樹脂的模擬

22.金屬有機框架的模擬

八、輔助課程

1.其他相關軟體的功能介紹，如GROMACS、VASP、NAMD、MS等

2.建立微信群QQ群，建立長期技術問題答疑平臺

A類，每人3900元（含培訓費、資料費、證書、午餐費）住宿可統一安排，費用自理。

B類，每人4580元（含培訓費、資料費、證書、午餐費）住宿可統一安排，費用自理。

聯繫人:  期 濤                          

手機（微信同號）：15210196261

電  話：010-56129268                     

網址：http://www.cnzgrz.org.cn

E_mail：cashq_ict@vip.163.com          

官方QQ：513692711

lammps分子動力學QQ群號753267868 （加群備註：期濤邀請）

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