一、Lammps基礎(chǔ)與原理

MD模擬的基本邏輯思路

Lammps軟件學(xué)習(xí)框架

Lammps研究的幾方面重要資源

1，linux系統(tǒng)簡(jiǎn)介，常用基礎(chǔ)命令操作講解

2，分子模擬的發(fā)展歷史、分子模擬的優(yōu)勢(shì)和局限

3，分子模擬的基本框架：建模（前處理）、采樣（模擬）、分析（后處理）

4，基本動(dòng)力學(xué)方程：分子動(dòng)力學(xué)的基本假設(shè)和理論框架

5，數(shù)值算法：分子動(dòng)力學(xué)常用的數(shù)值算法及選擇它們的理由

6，運(yùn)動(dòng)方程/邊界/截?cái)?長(zhǎng)程作用/系綜/控溫控壓等一系列基本概念介紹

7，力場(chǎng)（經(jīng)驗(yàn)勢(shì)函數(shù)）：如何針對(duì)不同系統(tǒng)選用不同的勢(shì)函數(shù)，此部分為分子動(dòng)力學(xué)的核心。同時(shí)還會(huì)介紹一點(diǎn)MD的GPU計(jì)算相關(guān)內(nèi)容。

8，模擬-理論-實(shí)驗(yàn)三者之間的關(guān)系及其在lammps模擬中的體現(xiàn)和模擬注意事項(xiàng)

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(dòng)力學(xué)模擬

2，了解in文件的基本結(jié)構(gòu)及其邏輯安排

3，學(xué)習(xí)最常用的lammps命令，包括有序結(jié)構(gòu)初始構(gòu)型的建立方法、時(shí)間步長(zhǎng)的設(shè)置、構(gòu)型的輸出

4，通過ovito、VMD可視化軟件來看動(dòng)畫做圖片以及結(jié)構(gòu)分析等。

三、Lammps建模與進(jìn)階

1，學(xué)習(xí)data文件的結(jié)構(gòu)以及編寫方法和注意事項(xiàng)

2，學(xué)習(xí)有序晶體結(jié)構(gòu)的建模方法

3，學(xué)習(xí)用VMD、packmol、Moltemplate、MS軟件、topotool命令來建立涉及水、碳管、石墨烯、高分子鏈、復(fù)合系統(tǒng)等無序體系的初始構(gòu)型，并導(dǎo)出lammps能用的data文件的方法。

4，通過具體的練習(xí)，親自操作，加深學(xué)員對(duì)于這些軟件、方法的掌握。

四、用Lammps模擬具體物理問題（應(yīng)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(dòng)力學(xué)模擬，并將結(jié)果利用VMD、OVITO軟件進(jìn)行可視化。

2，學(xué)員在此階段可進(jìn)一步學(xué)習(xí)LAMMPSin文件的編寫及可視化軟件VMD的使用，制作精美圖片、動(dòng)畫。

3，通過練習(xí)，學(xué)員親自上機(jī)實(shí)踐，加深對(duì)lammps關(guān)鍵命令的理解；

4，了解關(guān)鍵命令應(yīng)用中的一些注意事項(xiàng)。

5，模擬中出現(xiàn)錯(cuò)誤后的調(diào)試思路；

6，分階段模擬復(fù)雜物理問題的技術(shù)方法；

五、用Lammps輸出研究所需要的數(shù)據(jù)信息

1，利用LAMMPS完成melt, crack問題的研究，并分析模擬所得結(jié)果。

2，運(yùn)用lammps對(duì)系統(tǒng)施加不同力學(xué)載荷、模擬磁場(chǎng)、電場(chǎng)以及控溫、控壓等操作的實(shí)現(xiàn)；

3，結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的設(shè)置；

4，學(xué)習(xí)用lammps輸出分析所需要的系統(tǒng)不同層次的信息的方法；

5，進(jìn)一步講解VMD、OVITO在模擬結(jié)果分析中的作用。

6，進(jìn)一步學(xué)習(xí)金屬體系、高分子體系、水分子團(tuán)、reaxff化學(xué)反應(yīng)等的模擬設(shè)置；

6，Lammps模擬中各種變量的設(shè)置；

7，通過具體的練習(xí)加深對(duì)lammps施加不同載荷的命令的理解。

六，Lammps大量實(shí)例練習(xí)賞析（已發(fā)表文章）

1，大量全原子分子動(dòng)力學(xué)模擬、粗?；肿觿?dòng)力學(xué)模擬實(shí)例講解。

2，通過多個(gè)實(shí)例的演示學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)員對(duì)lammps模擬中數(shù)值模型的建立、主要文件的編寫、系統(tǒng)平衡、時(shí)間步長(zhǎng)選擇、出錯(cuò)調(diào)試、多命令組合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能等等一系列重要問題的認(rèn)識(shí)

3，基于GPU的MD計(jì)算軟件HOOMD介紹，與lammps的異同。

七、LAMMPS高級(jí)研修及案例操作?

通過大量的實(shí)例學(xué)習(xí)Lammps MD編程語言的基本結(jié)構(gòu)、基本命令，改造經(jīng)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(yīng)變梯度驅(qū)動(dòng)納米滑塊運(yùn)動(dòng)（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?；M(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(jì)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(dòng)（PRE, ACS Applied Materials & Interfaces, Langmuir）

16. 黑磷結(jié)構(gòu)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-硅復(fù)合材料模擬

20.?分子篩納米膜分離H2/CO2混合氣體模擬

21. 環(huán)氧樹脂的模擬

22.金屬有機(jī)框架的模擬

八、輔助課程

1.其他相關(guān)軟件的功能介紹，如GROMACS、VASP、NAMD、MS等

2.建立微信群QQ群，建立長(zhǎng)期技術(shù)問題答疑平臺(tái)