有哪些值得推薦的分子動力學模擬入門書籍?

時間 2021-05-06 18:28:10

1樓:

EoMD:

Elements of Molecular Dynamics,

技術大全。看了能寫出code。本來是配合DL_POLY的,但是單拿出來也十分有用。

另外有一本Jurg Hutter的從頭算分子動力學和另一本材料模擬的書

2樓:

19年更新:我同事Mark Tuckerman寫的Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation 特別好,裡面有很多方法的推導,學MD必讀。

還有個經典書籍:Allen & Tildesley,Computer Simulation of Liquids, Oxford University Press, 2023年新出的第二版

3樓:

The Art of Molecular Dynamics Simulation

然後按照書上的內容自己寫乙個簡單的simulation demo。就算是入門了。

4樓:清微

英文:The Art of Molecular Dynamics Simulation (Second Edition)——D. C. Rapaport

Computer Simulation of Liquids——M. P. Allen, D. J. Tildesley

Molecular Modeling and Simulation: An Interdisciplinary Guide (2nd Edition)——Tamar Schlick

Molecular Dynamics Simulation: Elementary Methods——J. M. Haile

A Practical Introduction to the Simulation of Molecular Systems(Second Edition)——Martin J Field

Intermolecular Interactions: Physical Picture, Computational Methods, and Model Potentials——Kaplan I.G.

中文:《計算化學——從理論化學到分子模擬》陳敏伯

《統計力學——理論化學用書》陳敏伯

《分子模擬的理論與實踐》 陳正隆

《分子模擬——理論與實驗》苑世領,張恒,張冬菊

《分子模擬實驗》王寶山,侯華

5樓:G Jessie

各種分子軟體都是黑盒子,基本上按照tutorial做一遍就會做了,平時遇到問題多看manual或者搜尋mailing list,基本所有問題都能解決。

6樓:Tiid

我現在是在做,multi-scale modeling,多尺度建模。從量子力學,分子動力學一直到有限元分析。量子力學不太懂,主要是導師在做。

自己做分子動力學,和有限元分析。分子動力學我用的是LAMMPS。感覺LAMMPS網上的說明書很好,很詳細。

你需要什麼樣的限制條件都可以找出來。覺得多讀讀那個。不過還是有個導師教你比較好。

我總覺得LAMMPS這個東西,資源是開放的。各種POTENTIAL,模擬方法層出不窮,良莠不齊。各種引數也是相當多。

很雜亂。有時候光有理論基礎了,模擬是也會出現相當多的問題。

7樓:

高票答案已經說過了。

"Computer Simulation of Liquids"---Allen & Tildesley

8樓:XIAO JJ

推薦一本大家沒推薦過的書吧。Molecular modeling and simulation : an interdisciplinary guide / Tamar Schlick.

我想這本書會適合題主的。

9樓:初寶德

說來慚愧,也做這個方向有一段了,一直沒有把 @傅渥成 提到的那幾本書看完過,《分子模擬:從演算法到應用》一直放在手邊,有些地方講得還是蠻清楚的。不過有點統計力學的基礎再讀這本可能會更順暢些。

10樓:

Statistical Mechanics: Algorithms and Computations在Coursera的課程剛剛結束,建議LZ可以去看看。PS:

Coursera.org課程鏈結

11樓:Legend

說說我個人的入門經歷:

1. 基本的是要熟悉LINUX作業系統,會寫Shell 指令碼,熟悉awk,sed和grep。這些會對後期處理資料帶來極大的方便。

會編寫C程式。分子動力學軟體Gromacs也自帶了一些分析命令,但很有限。如果要得到自己想要的一些物理量,如摩擦係數,團簇分布,擴散係數之類的,很多得自己程式設計。

至於如何通過程式設計計算這些物理量, @傅渥成 提到的那書很經典,還有是通過找相關的分子動力學的文獻,去看他們是怎麼定義,怎麼計算的。

2. 至少熟悉一門分子動力學的軟體。比如Namd, Lammps, Gromacs.

Namd可以自己修改分子間作用函式的形式(一般的分子動力學軟體只能修改作用函式的LJ和電量等引數),可以自己寫Tcl指令碼控制計算流程,並且和後期的視覺化軟體VMD結合非常緊密。Gromacs最大優點是計算速度快,並行效率高,主要針對大分子如蛋白質和水的體系。我選擇了Gromacs。

3. 接下來看Manual, 不需要細看,一些基本原理了解下,有個大概印象就行。但尤其注意大概的流程,需要準備哪些檔案(Gromacs:

系統構型檔案.gro/.pdb,分子引數檔案.

itp/.top,執行的引數配置.mdp)如何準備輸入檔案之類的內容。

4. 找乙個和自己要研究的系統類似的例子,可以程式自帶的,也可以是文章中的。看看輸入檔案如何寫,每乙個內容代表什麼意思,再回到Manual中去找。

執行程式的時候出現的問題和報錯都會給出很多有用的資訊。遇到問題可以去分子模擬論壇,或者直接Google.

最好能夠先明白自己需要解決什麼問題,要建立怎樣的模型通過軟體來實現。分子動力學模擬能駕馭的時間尺度,一般是幾十-幾百納秒,大的有微秒的量級。空間尺度的話,對於水溶液,蛋白體系,邊長為8-10nm就已經很大了,如果要計算幾十納秒,沒有一定量的cpu資源根本不夠。

比如我自己的體系做過大約7.2*7.2*7.

2 nm的,64cpu計算核心,主頻1Ghz,每天能算15ns,算了10天的樣子。

實驗中的可以影響結果的因素太多了,但哪個是最本質的,要如何用分子動力學的模擬和你的實驗結果方面的東西結合,最重要的是多查查相關文獻,看看別人是怎麼聯絡起來解決問題的,主要分析什麼物理量能抓住問題的本質。不知道你是做什麼方向的,就我自己看過的文獻中,用分子動力學做生物方面的在PNAS上有很多的文章。或者可以看看周如鴻,Pablo G.

Debenedetti, Lipowsky, R. , Chandler, Xiaocheng Zeng.這些都是分子動力學模擬的大組。

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