拉伸模拟是研究材料拉伸性能的常用方法。通常情况下,初始应力为零,以获得准确的应力-应变曲线。
然而,在某些情况下,模拟得到的初始应力大于零或者小于零。
(1)初始应力不为零的原因
根本原因是在拉伸前,体系没有达到平衡状态。
初始应力小于零说明体系存在压应力,初始应力大于零说明体系存在拉应力。
有的同学可能会说,明明已经进行了长时间的弛豫,可还是不能解决问题。
虽然进行了弛豫,但弛豫代码不合理的话,也会出现这种情况。
如使用nvt或npt iso方式进行弛豫并不能有效地解决问题。
nvt系综不能调整box尺寸,很难消除初始应力。
npt iso方式下,三个方向同比例调整压力,如果三个方向尺寸不一致,也可能无法消除拉伸方向的应力。
(2)解决办法
为了解决初始应力不为零的问题,可以采用NPT系综对拉伸方向进行弛豫。
NPT系综能够允许系统在模拟过程中充分弛豫,并达到平衡状态。
如沿x方向进行拉伸,可单独对x方向进行弛豫
fix 1 all npt temp 300 300 0.1 x 0 0 1
也可以使用aniso方式对三个方向进行弛豫
fix 1 all npt temp 300 300 0.1 aniso 0 0 1
这个问题比较常见,在平时一对一指导过程中遇见多次,使用以上方法基本上都能解决初始应力不为零的问题。
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