收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

分子动力学可视化建模系统的研究与应用

程义林  
【摘要】:近几年来,仿真计算作为现代科学研究的一种方法,其作用日益重要。而随着纳米技术的广泛应用,以分子动力学为代表的微观计算模拟方法也在微纳加工等领域起着不可替代的作用,它能够模拟的尺度可以达到纳米到微米,其适用的的对象包括了工程材料和有机分子等的多种模拟场合,使得它在现代科技中涉及的领域十分广泛。但是当前很多开源分子动力学软件存在建模不便等问题,针对这一问题,开发了一款分子动力学可视化建模软件NSS(Nano Simulation System)。该软件的可视化部分以OpenGL为理论基础,UI基于Qt设计,设计了全局的交互操作,运用Open GL的基本变换实现了模型的旋转、平移、缩放等操作,支持鼠标对模型的选取等操作。几何模型的构建基于开源建模核心Open CASACDE,使用了两种模型构建方法,三维图元布尔运算以及二维图元拉伸法。可直接生成的三维图元包括球体、锥体等基本三维模型,布尔运算支持相减、融合和相交三种计算方式,能适用于大部分模型的生成要求。其模型的边界表示法包含完整的几何数据和拓扑数据,为实现离散算法提供了基础。NSS的分子动力学建模是以比较常见的几何模型为基础,通过算法计算得到离散模型的方法,几何模型的建模较容易,非常适合工程背景的使用者。该软件根据分子动力学仿真的基本特点和晶体微观结构的特征,结合几何模型的模型数据,通过算法计算使得晶体构型能有序地充满整个模型,得到适于表现材料微观构型的离散模型数据,支持体心立方、面心立方构型及六方最密堆积等晶体微观结构材料的离散,也支持自定义粒子类型的离散,提供了分子动力学中固定边界、恒温边界等边界条件处理的自动生成方法。由于目前大多数开源分子动力学软件都接收文本格式的输入这一情况,NSS设计开发了针对开源微纳仿真软件的数据传递接口,除离散模型及边界粒子信息可直接导出文本使用外,初始条件及其他条件的设定也有程序的可视化界面进行输入及导出。使用这一方法对模型实例的计算,取得了可信的计算结果,有效地解决了分子动力学仿真前处理建模繁琐的问题。NSS程序作为开发的分子动力学可视化建模软件,其功能全面,使用简单,适用范围广泛,是使用分子动力学模拟的有力工具。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王汉奎;张雄;刘岩;;并行化光滑分子动力学方法及其与分子动力学的耦合[J];计算物理;2008年06期
2 鲁红权;张俊乾;;基于机群的并行分子动力学裂纹模拟[J];上海大学学报(自然科学版);2009年02期
3 金明灿;胡长军;李建江;李越;韩载浩;;一种高效的多细胞分子动力学算法[J];小型微型计算机系统;2013年04期
4 龚新高,郑庆祺,何怡贞;硅原子集团结构的分子动力学研究[J];计算物理;1992年S2期
5 张景琳,王继海,杨淑霞;材料微喷射和动态损伤的分子动力学研究[J];计算物理;1993年03期
6 韩旭;田建辉;龙述尧;吴恒安;谢根全;;有限元和分子动力学结合的纳米梁研究方法[J];湖南大学学报(自然科学版);2006年05期
7 刘援农;;分子动力学在纳米机械加工技术中的应用[J];科技与企业;2013年18期
8 R.R.恩斯特;唐亚林;;在分子结构及动力学研究方面的NMR方法学新进展[J];化学通报;1993年08期
9 张立书;王阳刚;吴刚;吴丝竹;张立群;;小分子气体在烯烃共聚膜中扩散行为的分子动力学研究[J];科技导报;2008年12期
10 王丽娜;王海霞;牛犇;陈东明;孙民华;;相分离液体在玻璃转变过程中的动力学性质(英文)[J];低温物理学报;2010年03期
11 史波,梁新刚;超晶格材料内部热流传递的分子动力学分析[J];工程热物理学报;2001年06期
12 李家鹏;毕可东;陈云飞;陈敏;王柱;;纳尺度通道中氯化钠溶液黏度的分子动力学研究(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2011年03期
13 卢果;王帅创;张广财;许爱国;;分子动力学中应变分析的统计矩方法及应用[J];物理学报;2012年07期
14 刘璇,王扬;超短激光蚀除金属机制的分子动力学研究[J];强激光与粒子束;2005年04期
15 丁元法;张跃;张凡伟;张大海;李仲平;;石英玻璃热膨胀性能的高温分子动力学研究[J];稀有金属材料与工程;2007年S2期
16 王国承;范晨光;李明周;张立峰;方克明;;分子动力学在钢铁冶金中的应用及展望[J];材料导报;2013年01期
17 王三军;王雪青;饶凤飞;宋友林;李金铭;王飞;;纳米金球熔化的分子动力学研究[J];河南教育学院学报(自然科学版);2013年01期
18 李睿;樊建芬;宋学增;刘东颜;李慧;;气体分子在纳米孔道材料中扩散传输的分子动力学研究进展[J];分子科学学报;2013年04期
19 王耀群;陈权;朱训鹏;;水与乙醇分子在金管内吸附作用的分子动力学研究(英文)[J];催化学报;2008年11期
20 任世伟;杜雄杰;侯春旺;刘天山;;硅团簇拉伸/压缩性能的分子动力学模拟[J];河北科技大学学报;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 康英永;吕守芹;霍波;龙勉;;利用力致分子动力学模拟方法构建剪切流场[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年
2 张志勇;刘海燕;施蕴渝;;分子动力学与粗粒化模型相结合提高采样效率的方法[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
3 李春华;孙庭广;陈慰祖;王存新;;谷氨酰胺结合蛋白与谷氨酰胺结合机制的分子动力学研究[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 周圆兀;;基于分子动力学的酶柔性分析[A];第十届全国酶学学术讨论会论文集[C];2011年
5 徐昌建;李德昌;季葆华;;蚕丝蛋白β片结构破坏动力学过程分子动力学模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
6 李有勇;侯廷军;;聚乙二醇修饰的树枝状聚合物用于药物传递的分子动力学研究[A];中国化学会第27届学术年会第15分会场摘要集[C];2010年
7 王传奎;孟庆田;;超强超短脉冲激光场下分子动力学行为的含时理论研究[A];2006年全国强场激光物理会议论文集[C];2006年
8 梁中洁;石婷;朱维良;罗成;蒋华良;;沉默调控因子SIR2酶催化反应机制的理论研究[A];中国化学会第27届学术年会第15分会场摘要集[C];2010年
9 高凤凤;苑世领;;泡沫破裂机理的分子动力学研究[A];中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第5分会:胶体与界面化学中的理论问题[C];2013年
10 袁泉子;赵亚溥;;微柱阵列亲液表面的润湿动力学研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 Tekalign Terfa Debela;金属熔体凝固和形核过程的第一性原理分子动力学研究[D];浙江大学;2014年
2 孔红艳;单分子层荧光薄膜结构特性的分子动力学研究[D];陕西师范大学;2014年
3 于洪雨;高压下叠氮化铵和硝酸铵的第一性原理分子动力学研究[D];吉林大学;2016年
4 于影;微纳流动和电池的多尺度模拟研究[D];吉林大学;2016年
5 杨华;活性聚合物热力学行为的分子动力学研究[D];北京交通大学;2016年
6 赵奎文;水通过纳米通道传输行为及物理机制的分子动力学研究[D];上海交通大学;2015年
7 陆中玏;自愈合混凝土多尺度计算力学模型研究[D];中国地质大学;2016年
8 王允辉;理论探索多孔碳纳米结构在储氢、离子电池和水脱盐方面的应用[D];南京理工大学;2016年
9 宋渤;流体迁移性质分子动力学研究及基于MEMS传感器黏/密度实验系统研制[D];西安交通大学;2017年
10 张力;CL-20炸药相变和化学反应分子动力学计算[D];北京理工大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谷汉卿;基于分子动力学单晶铝纳米切削机理研究[D];昆明理工大学;2015年
2 梁文甫;含有裂纹的核级管道的LBB分析及其微观裂纹分子动力学研究[D];郑州大学;2015年
3 黄新颖;基于3D-QSAR、分子对接和分子动力学的新型抗肿瘤CombretastatinA-4类似物的分子设计[D];上海应用技术学院;2015年
4 李东旭;铝和铁表面自扩散的分子动力研究[D];广西大学;2015年
5 黄超;Fe-Al体系扩散相关性质的研究[D];广西大学;2015年
6 赵二正;有机物插层氧化石墨的分子动力学计算研究[D];西南科技大学;2015年
7 简健昆;基于分子动力学的铝材料力学性能及循环外载对其影响的研究[D];湖南科技大学;2015年
8 樊淋;基于Peridynamic理论在材料可靠性数值方法的研究[D];贵州大学;2015年
9 王俊杰;高压下金属铜、铁、铝的弹性和热力学性质计算研究[D];山西大学;2014年
10 付宗;碱基分子的结构及振动性质研究[D];西安工业大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 ;蛋白质的分子动力学基础[N];中国计算机报;2005年
2 ;QCDoC上研究 分子动力学[N];中国计算机报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978