相同尺寸的扶手椅型石墨烯與碳納米管的拉伸力學(xué)性能分析

1、相同尺寸的扶手椅型石墨烯與碳納米管的拉伸力學(xué)性能分析一、 MS建模 石墨烯建模步驟如下：1、FileimportD盤AccelrysMS5.5ShareStructuresceramicsgraphite.msi如下圖：2、在菜單欄中：Buildsymmetrymake P1（去掉晶體結(jié)構(gòu)中的所有點(diǎn)的對稱操作，只保留其平移對稱性）3、在菜單欄中：Buildsymmetryredefine lattice改變其重新定義晶胞中基矢的方向。見下圖：4、在菜單欄中：Buildcrystalsrebuild crystal中改變a，b，c的值調(diào)整盒子大小。5、在菜單欄中：Buildsymmetrysup

2、ercell 改變supercell range得到你多胞多層的石墨烯我用MS建立模型的尺寸依據(jù)是2.5nm×20nm。其中A：碳納米管（swnt）的具體尺寸為2.56nm×19.56nm，沿Z向拉伸；B：單層石墨烯(graphene)的具體尺寸為2.56nm×19.54nm，沿Y向拉伸。在進(jìn)行supercell設(shè)置時(shí)，swnt的A、B值不變，C=80；在lattice設(shè)置中a=25.6 Å, b=195.6Åsupercell設(shè)置時(shí)，graphene的C值不變，A=46，B=80；在lattice設(shè)置中a=25.6 Å, b=195

3、.4 Å。6、 當(dāng)設(shè)置完以上參數(shù)后，把光標(biāo)點(diǎn)在模型上，右擊，在彈出的菜單中點(diǎn)擊，出來如下圖所示的圖框：如果模型的長度只是你理想的設(shè)定值，那么直接關(guān)掉對話框；若調(diào)整c方向尺寸，則點(diǎn)擊,上下調(diào)整C值大小。7、 點(diǎn)擊，在彈出的菜單中，點(diǎn)擊，在它的的小菜單中做如下設(shè)置：8、 點(diǎn)擊setup，在彈出的對話框中做如下設(shè)置：（設(shè)置力場系數(shù)）選cvff,然后再點(diǎn)擊，在下一個(gè)框面點(diǎn)擊。當(dāng)看到ms界面左下角先出現(xiàn)，然后變?yōu)?。就可以輸出設(shè)置了。9、 點(diǎn)擊，在下拉菜單中選在彈出的對話框中，設(shè)置如下：要在你保存“SWNT.stp”的文件夾中保存文件，文件格式為” *.car;*.cor”。10、在保存的文件夾

4、中應(yīng)包括如下藍(lán)色框選文件（力場系數(shù)）：同時(shí)還要有l(wèi)mp_win.exe 這個(gè)執(zhí)行程序（如果在win7下運(yùn)行計(jì)算的話）和 potencials文件夾。11、 在DOS系統(tǒng)下編譯輸出原子坐標(biāo)。點(diǎn)擊開始，在菜單最下面的的空格中輸入“cmd”點(diǎn)擊回車。彈出對話框如圖：12、 如果文件路徑為，則在黑框中做如下輸入：下面就是MS生成的文件要轉(zhuǎn)換成能被Lammps識別、讀取的文件并計(jì)算原子坐標(biāo)：。然后在生成的中修改相關(guān)信息。修改前如圖：修改后如圖：要注意的是：Masses 與Atoms的行間距；在坐標(biāo)的下面數(shù)據(jù)是要全部刪除的；在原子坐標(biāo)的最后一行不要留空行。點(diǎn)擊保存即可。至此，整個(gè)模型部分完成。二、編寫i

5、n文件lammps做分子動(dòng)力學(xué)模擬時(shí)，需要一個(gè)輸入文件（input script），也就是in文件，以及關(guān)于體系的原子坐標(biāo)之類的信息的文件（data file）。lammps在執(zhí)行計(jì)算的時(shí)候，從這個(gè)in文件中讀入命令，所以對LAMMPS的使用最主要的就是對in文件的編寫和使用。在編寫i n文件時(shí)要注意的幾處地方：1、read_data后的數(shù)據(jù)文件名稱一定要和建模導(dǎo)出的數(shù)據(jù)文件名一致； 2、pair_coeff中原子類型要與data文件中的atom types數(shù)目一致，在atoms中對第二列原子類型數(shù)也要做相應(yīng)的修改；3、在region區(qū)域定義中，注意拉伸方向的限制范圍的表示方式；4、veloc

6、ity中溫度的數(shù)值是整數(shù)型不是浮點(diǎn)型；5、fix 中系統(tǒng)的選取一般是nvt，在弛豫時(shí)溫度的設(shè)定可以適當(dāng)?shù)托┮员阌诟斓倪_(dá)到能量最低狀態(tài)。我在這里Tstart Tstop設(shè)為0.01K,Tdamp 取為0.1；6、compute 應(yīng)力strec時(shí)(in文件),指針數(shù)組x方向即為1，y方向即為2，z向?yàn)?；7、想得到什么輸出結(jié)果可以在thermo_style中設(shè)置；8、dump 輸出圖片格式應(yīng)為“dump.*.cfg”，后面的坐標(biāo)輸出要嚴(yán)格根據(jù)lammps manual設(shè)定，輸出步一般可以比循環(huán)運(yùn)行的step多1或者與之相等。9、對graphene 在pair_style用的勢函數(shù)是tersoff；對于SWCNT，在pair_style用的勢函數(shù)則為rebo 即the second generation of Brenner。相應(yīng)的in文件在附件中。3、 計(jì)算結(jié)果1、在win7下的計(jì)算： 打開文件所在路徑：cmd/cd MS5.5/cd compare /lmp_win -in “in文件名”，然后點(diǎn)回車鍵，坐等計(jì)算結(jié)果就OK；2、Lammps下的計(jì)算： cd打開文件所在目錄，mpd&(打開mpd并行運(yùn)算)，m