精编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资料

1、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MS建模石墨烯建模步骤如下:1、Filef import一D 盘-Accelrys f MS5.AShare一Structures fceramics - graphite.msi 如下图：2、在菜单栏中：Build-symmetry-make P1 （去掉晶体结构中的所有点的对称 操作，只保留其平移对称性）3、在菜单栏中:Build - symmetryf redefine lattice改变其重新定义晶胞中基矢的方向。见下图:4、在菜单栏中：Build -crystalsrebuild crystal中改变a, b, c的值调整盒子大 小

2、。5、在菜单栏中：Build -symmetry-supercell 改变 supercell range得到你多胞多 层的石墨烯我用MS建立模型的尺寸依据是2.5nmX20nm。其中A:碳纳米管（swnt）的具体尺寸为2.56nmX 19.56nm, 7ft Z向拉伸；B:单层石墨烯（graphene）勺具体尺寸为2.56nmX 19.54nm, 7Y 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=25.6 ?, b=195.6?supercell 设置时，graphene的 C 值不变，A=46, B=80;在 lattice 设置

3、 中 a=25.6 ?, b=195.4 ?。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Lattice Parameters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 T,上下调整C值大小。Discover7、点击凶2曲叵，在弹出的菜单中，点击在它的的小菜单中做如下设SetupDiscoverSave Settings,Equilibria ForcfteGaussian GULP 置：_ - Minimizer W* Dynamics 炉 Analysis8、点击setup,在弹出的对话框中做如下设置：（设置

4、力场系数）选cvff,然后再点击1,在下一个框面点击Calculate当看到ms界面左下角先出现ClculM ”“一ded,然后变为Readv 0就可以输出设置了9、点击'史，在下拉菜单中选在弹出的对话框中，设置如下:文件名境： Ism.ssd3 保存6)呆存类型(T):Materials Studio 3D Atomistic Files助消Hatorid.s Studio 3D Atomistic Fil«s (* Msd)工nwighl工工 Molecule Files (*.ear;*, w)CeriuxZ Etruutur± Files (*. iftgi

5、)助(H)Accelrys Ch«inistry XML File5 (*. acx)Crystallographic Information Files ，cifcmf)SHELK Files C*.r*E：# ins)Sympt Mol Files (*.mol;*, mdl) Data Bank Files (*. pib;*. snt)H &二二i 皿 Filz (f. tis11 kiiJ要在你彳存“ 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)： ,cffelfr

6、cCH.airebo,cvH,firc,cvff_aug.firc data.swnt.txt M J.data.swnttxt- dump.xyz,lei,txt3 lmp_win.exe pi I log.lammps 0 msi2lmp.exe,pcff.frc,pcff,rlb pcfljtemplates.dat IV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：raw 管理员:C:Windowssystem

7、32cmd.exeMicrosoft Mindous 版本 6-1-7601版权所有<c> 2009 Microsoft Corporation 0保留所有权利。C： MJsers huatean>,e、，一，-三一匚工邕-卜 MS：.3.k1-L一 一12、如果文件路径为,则在黑框中做E：>cd HS5.5E：M1S5.5>cd nanill.14E:MS5-5nanill-i4>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：苣理爱:C:Windo/jssystemi2cmd.exeE：HS5.GXnamill.

8、14>msi21mp_exe SUNT -class I -fre cuff>data.swntBunn ing Ms i2ImpFor-cef ie Id file name ： evf f .£rcForcefield class： 1Reading car f He ： SUNT .car Readinndf f ile ： SUNT . mdfBuilding internal coordinate lists_.Read in gr forcefield file* 一Get parameters For this molecular systemCtieck

9、papanetcs fop internal con$istenc9Uritin? LftMMPS 2005 data fileWriting LftMMPS 2085 data file： SWNT.lwmg批No fid已 1 urnqram 七er nin ait ion然后在生成的酉SWNTammp$g中修改相关信息。修改前如图:LANKPS 2005 data file for SWTI1920 atoms2880 bonds5760 angles11520 dihedrals1920 icnpropers1 atom types1 bomd types1 angle types1

10、dihedral types1 improper typesQ 0000000000,0000000006 000000000IL 483000000 xlo xhi 11,483000000 ylo ytii 196.761000000 zla zhi12. 011150PairCaeffs0 61704ET995Band Caeffs480. 0000L 3400AngleCaeffs9a 0000120. 0000Dihedral Caeffs3. 0000L 0000工 0000In'raper CaeffsQ 3700 00002. 0000Atar

11、ns12 3 4 5 66 000000轧 339S24332氏 9168384880.1545118996 0000009.171358921乳 6056353061.3342679726 0000008.0016&2740以 3566356020.154511899比 0000008.491956475 8443527641. 334267972E 0000004. 01191T15T9,15071179006154511899CL 0000006,7939242339. 0896951660154511899修改后如图:LAJIIPS 2006 data filefor SWNT

12、1920 atoms0 bonds0 angles0 dihedrals0 Impropers1 3tam -types0 bond types0 angle types0 dihedral types0 LjnpropeT typesQr00000000011.483000000 xlaJthi0.00000000011.483000000 yLoyhi0. 000000000196.761000000 zlozhiNasses1 12. 011150it Dans1 19, 3338243325, 916838438219.1713589216. 605635306318. 00166Z7

13、4DE. 356635602418, 4919564757. 84435ZT64514. 0119171579,150711790616. 7939242339. 083695166711131759359.2 3 8190249812.7731996988. 471309(344912. 2609168617. 9810156091014. 7007139759, 31917720111 11.3233542146.0925288541211.5278572976, 7T32T7L031312. 636536 S542. 2402697311411. R983Ts2624. 63006684

14、4151L 466 Mo6733, 9912700261613.8442753601.5072101661714, 52&0236091. 508707083IS12.1462431192, 7525525681916. 6262824371. 4461935422015. 9374856191.27Y728131211位 306045330工 E043764782217.8649998952. 1255959832318, 37T2827322, 6158897232419,1103432973, S236282302519.3398243325, 9168m84配2619U 713

15、589216.6056353060, 15511399 1,384267972 0.154511899 k384267972 0. 154511899 0. 154511899 1.384287972 0. 154511299 1. 384267972 L 384267972 0.154511899 1, 384267972 0. 154511399 0. 154511899 L38426T972 0.154511399 1.郎钺6T9鹿 1,33267972 0.154511腮9 1. 384267972 0. 1545113 0.154511399 1, 38426T972 1. 3342

16、67972 2. 614024046 3.843780119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。、编写i n文件lammps做分子动力学模拟时，需要一个输入文件(input script),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(data巾le)。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i n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

17、名一致；2、pair_coeff中原子类型要与 data文件中的atom types数目一致，在 atoms 中对第二列小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 Tstart Tstop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、d

18、ump输出图片格式应为“dump.*.cfg"，后面的坐标输出要严格根据lammps manual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 用的势函数贝为 rebo 即 the second generation of Brenner相应的in文件在附件中。三、计算结果1、在win7下的计算：打开文件所在路径：cmd/cd MS5.5/cd compare /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