lammps中fix deform的理解

Posted 2020-11-15 diaoqf

fix 5 all deform 1000x erate 0.002 units box   #设置沿x方向拉伸，应变率为0.002（1/ps）

fix ID group-ID deform N parameter args ... keyword value ...

N是每N步实施一次变形，如果这个数越大，那么每N步变形就越大，如果这个数较小，比如说是1，那么每跑一步就变形一次，这样模拟的更细，精度更高。总变形是由后面的参数确定的，N影响不了总变形。

fix 1 all deform 100 x erate 0.0001 units box remap x 

run 40000

deform后面的N为1或100的区别在于，N为1时，是每运行1步，就变形1次；而N为100时，就是第一步变形了，第2-100步没有变形，第101步变形，第102-200步没有变形。

0.0001：应变速率为0.0001.  

总应变是由erate=0.0001/ps、timestep=0.001ps、run 300000步三者决定，总应变为0.03，与deform后的N值无关！

upto关键字表示从当前时间步长开始直到指定的时间步长执行运行。例如。如果当前时间步长为10,000并且使用“运行100000 upto”，则将运行额外的90,000个时间步长。

（1）N=1时，意味着每运行一步，就变形一次，总共运行300000步要达到变形量0.03，也就是说每次运行的应变为10^-7（0.03/300000），即每运行一步，应变增加10^-7，运行到10000步时，总应变为10^-3;则在step=1~10000的过程中，总应变依次为10^-7,2*10^-7,3*10^-7.........,10^-3

(2)N =10000时，意味着每运行10000步，就变形一次，总共运行300000步要达到变形量0.03，亦即在每个10000th变形一次，且应变为10^-3;;则在step=1~10000的过程中，总应变依次为0,0 0,...，0,10^-3，step达到10000时，应变一下子就由0增加大10^-3。

上述分析说明，实际上N=1和N=10000时，模型的实际变形速率确实是不一致的，N=1是每一步变形，变形速率为10^-4/ps; N=10000时在10000步之前都保持0应变，而在每个10000 th时，直接变形达到规定值,变形速率为1/ps。N=10000时的实际变形速率是N=1的10000倍。

erate value = R
        R = engineering strain rate (1/time units)
      trate value = R
        R = true strain rate (1/time units)

• change in length = deltaL = r * time
• engineering strain = deltaL/L = r * time/L
• engineering strain rate = strain per time = r/L
• true strain = ln(1+ engineering strain) = ln(1+ r*time/L)
• L = length of specimen in loaded direction; r = rate of loading
• true (effective) strain rate varies with time = d(true strain)/dt = [ln(1+r*time2/L) - ln(1+r*time1/L)]/(time2-time1)
• 剪切应变是无单位的，定义为偏移量/长度，其中长度是垂直于剪切方向的盒子长度（例如，用于xy变形的y盒子长度），偏移量是剪切方向上的位移距离（例如，用于xy变形的x方向） 从不受约束的方向。