LINUX.ORG.RU

LAMMPS: Почему вещество самопроизвольно охлаждается/нагревается?

 , ,


0

1

Есть скрипт симулирующий аргон между двумя медными пластинами

Аргону и правой пластинке задаётся температура 300К, а левой 600К

Однако через 0.1 пикосекудну (1000 шагов) температура левой пластины падает до почти 300К, а правой до 185К

Плотность аргона - 1.78*10^(-3) г/см3 (т.е. н.у.; 10^5Па, 273К), а шаг решётки меди 3.62Å

Почему температура резко падает?

При этом, если увеличить плотность аргона до 0.05г/см3, то температура наоборот резко возрастает, при этом это не теплоперенос - аргон за это время даже не успевает коснуться и одной пластинки.

Что я делаю не так?

Входной файл

units real
#vol/fcc=2 for n.c.
variable offf equal 0    #offset
variable sb equal 55     #y length
variable ld equal 55     #x and z length
variable oft equal 7     #width of Cu plates
variable sdc equal 48    #same as oft
variable arro equal 40   #density of Ar
variable curo equal 3.65 #density of Cu

boundary f f f
dimension 3
atom_style atomic

#setup the whole sim-box
#lattice fcc ${arro}
region box block 0 ${ld} 0 ${sb} 0 ${ld} side in units box
create_box 2 box

#right&left - regions of Cu
#lattice fcc ${curo}
region left block 2 53 2 9 2 53 side in units box
region right block 2 53 48 53 2 53 side in units box
#center - region of Ar
region center block 2 53 9 46 2 53 side in units box

lattice fcc ${arro}
create_atoms 1 region center
lattice fcc ${curo}
create_atoms 2 region left
create_atoms 2 region right

group lg region left
group rg region right
group cg region center

mass 1 40   #Ar
mass 2 63.5 #Cu

####################
#This data from
#https://courses.physics.illinois.edu/phys466/sp2013/projects/2001/team5/node13.html
pair_style	lj/cut 3.54
pair_coeff	1 1 0.234 3.41
pair_coeff      2 2 13.238 2.27
pair_coeff      1 2 1.762 2.84

#Computing kinetic energy per each atom
compute kin all ke/atom
compute lgt lg temp
compute rgt rg temp
compute cgt cg temp

#comm_modify cutoff 3.54
reset_timestep 0
timestep 0.1

#Speeds of atoms like it's 1000K
velocity rg create 300 12345 mom yes rot yes
velocity cg create 300 12345 mom yes rot yes
velocity lg create 600 12345 mom yes rot yes

fix 1 all nve
fix 2 all wall/reflect xlo EDGE xhi EDGE
fix 3 all wall/reflect ylo EDGE yhi EDGE
fix 4 all wall/reflect zlo EDGE zhi EDGE

thermo 1000
thermo_style custom step temp c_lgt c_cgt c_rgt

#Dump for OVITO
dump 1 all custom 10 dump.comp.* id type xs ys zs c_kin fx fy fz

run 50000

Ответ на: комментарий от Architector

При чём тут конвенция у другого товарища спрашивай. Возможно, он имел в виду конвекцию. А я спрашивал, что за программа, в которой ты моделируешь термодинамику

Sahas ★★★★★ ()
Последнее исправление: Sahas (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Architector

Слона-то я и не заметил... Думаю, надо вдумчиво читать документацию к программе. Такого точно не должно быть

Sahas ★★★★★ ()
Последнее исправление: Sahas (всего исправлений: 1)

1000 шагов…

Иногда на «умную мысль» могут навести графики температурных переходных процессов при разных плотностях.

при этом это не теплоперенос - аргон за это время даже не успевает коснуться и одной пластинки.

Возможно в программе поселился квантовый демон Максвелла :)

quickquest ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от quickquest

Иногда на «умную мысль» могут навести графики температурных переходных процессов при разных плотностях.

Тут может помочь график зависимости температуры от времени для одной плотности. Если схема явная, можно сходу предположить нарушение критерия Куранта и банальную разболтку например.

AntonI ★★ ()
Ответ на: комментарий от Architector

Ок, погуглил - это же молдинамика. Курант тут не при чем.

Я бы начал с того что вообще убрал аргон и посмотрел что будет с температурой пластин (одной пластины). Пластина из отдельных атомов задается?

В молдинамике свои погремушки, там числ. схемы по энергии неконсервативны (но это как раз таки зависит от шага) и используется эпизодическая перенормировка температуры.

AntonI ★★ ()
Последнее исправление: AntonI (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от AntonI

Да, отдельными. Задаётся шаг решётки и потенциалы парного взаимодействия. У меня задан Леннарда-Джонса, но вообще есть куча других

Оставил одну пластину - температура всё равно падает.

Я вот думаю, может на команду fix надо грешить…

Architector ()
Ответ на: комментарий от Architector

Надо читать доки. Сделать минимально возможный скрипт где ошибка воспроизводится.

Я не спец по МД и не очень понимаю как вообще с леннардом-джонсоном пластина может сохранять устойчивую форму. Там нет подложки? С формой пластины что происходит? Какая кристаллическая решетка у пластины задается?

AntonI ★★ ()
Ответ на: комментарий от AntonI

Сам был удивлён, но пластина слоем 3 атома сохраняет устойчивость. Подложки никакой нет - на пластину вообще не действуют никакие силы. Сама пластина со временем начинает сгибаться, распрямляться, немного отлетает от стены.

Решётка Face-centered cubic, т.е. кубическая гранецентрированная.

Вот картиночки https://ibb.co/album/QjzgHG Одна - начало, вторая через 2500 фемтосекунд, третья через 5000фс, шаг 0.1фс. Цвет на основе кинетической энергии

Architector ()
Последнее исправление: Architector (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Architector

Ну ее явно повело же, со временем свернется в шар или что то такое. Я бы почитал таки доки, все таки кристаллическая решетка в МД наск. я помню должна задаваться в виде постоянных связей.

Ну и вопрос с перенормировкой температуры. Хотя от шага по времени это должно зависеть, чем меньше шаг тем меньше должна плыть энергия…

AntonI ★★ ()
Ответ на: комментарий от AntonI

«The modified embedded atom method» сойдёт?

Для симуляции взаимодействия атомов меди

В общем щ, спрошу там в мэйл-листе, мб скажут, что использовать для металлов

Architector ()
Последнее исправление: Architector (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от AntonI

Собственно она деформируется, но это же толшина в три атома всего, при этом она-таки остаётся пластиной - атомы не разлетаются друг от друга

Architector ()

ну как бы

время охлаждения в пикосекунды (1е-12 с) совсем нефизичное. Ставлю Сontinental GrandPrix и 6 медиаторов что за такие времена не бывает каких-либо охлаждений и нагревов (если, конечно, не лазерный термояд или подобные процессы). На графики можно и не смотреть.

Поэтому мне кажется что гравицапа считает неправильно. С такой штукой дела не имел, но я бы начал с самого простейшего сетапа: типа оставил один простейший объект (полуобъем, или куб, или газ), поотключал все возможные физические механизмы (особенно свойственные молдинамике) и стал смотреть что происходит в таком случае. Должно ничего/почти ничего не происходить (как по мне - так Стефан с Больманом должны потреблять энергию).

Во всех целых трех моих МГД-проектах выходило именно так: приходилось переходить от сложной/непривычой геометрии к простейшему случаю и искать баги.

sshestov ()
Ответ на: ну как бы от sshestov

Ну сейчас так и сделал. Пластина меди толщиной 6 атомов. Связь атомов - MEAM (модифицированный метод погруженного атома). Начальная температура - 300К. Шаг по времени 1 фм. Всё. Более ничего.

Через 1пс получаем падение по температуре до 150К. WTF?

Architector ()
Ответ на: комментарий от Architector

У тебя есть примеры работающих моделей, напоминающих твою?

tyakos ★★★ ()
Закрыто добавление комментариев для недавно зарегистрированных пользователей (со score < 50)