lammps教程:高熵合金建模之set type/ratio命令

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高熵合金含有5种或5种以上的原子类型,虽然原子种类比较多,但在建模过程中一般不需要确切地知道每种原子在晶格中的位置。

在lammps中建立高熵合金模型主要流程为:

(1)确定大体的晶格结构,是fcc还是bcc,这些可通过查文献获得。

(2)确定晶格常数,以合金元素中最大的晶格常数即可,也不是必须选择最大晶格常数,选择其它数也可以。晶格常数只是初始建模用,在驰豫后会获得准确的晶格常数值。

(3)在盒子中充满类型1的原子。

(4)set type/ratio命令把类型1的原子按照比例随机选择原子,并将其转换为其他类型原子。


set type/ratio的语法为:

set type type_ID type/ratio type_new fraction seed

其中:

type_ID为初始原子类型

type_new为将要转换的原子类型

fraction为新原子类型占初始原子类型的比例:fraction=type_new/type_ID

seed为随机数种子。

以AlCuFeMgSi合金为例,假如5种合金元素比例为1:1:1:1:1,具体代码为:

#初始模拟系统设置

units         metal

boundary      p p p

atom_style    atomic

timestep      0.001

#构建模型

lattice       fcc 3.56

region        box block 0 10 0 10 0 10

create_box    5 box

create_atoms    1 box

#将type为1的原子转换为其他原子

set    type 1 type/ratio 2 0.2 87393

set    type 1 type/ratio 3 0.5 87393

set    type 1 type/ratio 4 0.5 87393

set    type 3 type/ratio 5 0.5 87393

#设置原子类型

mass    1 27 #Al

mass    2 56 #Fe

mass    3 28 #Si

mass    4 64 #Cu

mass    5 24 #Mg

write_data AlCuFeMgSi.data

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