MaterialStudio建模

materialsstudio操作手册MaterialsStudio是一款功能强大的材料模拟软件,广泛应用于材料科学、化学、物理等领域。

本手册旨在向初学者介绍MaterialsStudio的基本操作方法,帮助读者快速上手和熟练使用该软件。

一、软件介绍MaterialsStudio是由Accelrys公司开发的一款材料模拟软件,提供了多种计算和模拟工具,包括材料结构建模、分子动力学模拟、密度泛函理论计算等。

软件界面简洁直观,操作相对简单,适合初学者学习和使用。

二、软件安装1.下载MaterialsStudio安装包,双击运行安装程序。

2.按照安装向导的提示进行安装,并选择安装路径。

3.安装完成后,打开软件,输入许可证信息进行激活。

三、材料结构建模1.打开MaterialsStudio,点击菜单栏的“建模”选项。

2.在“建模”界面中,选择所需的建模工具,如“晶体构建”、“分子段构建”等。

3.根据需要输入所需的参数,如晶体的晶面、晶格常数等。

4.完成结构建模后,保存并命名该模型。

四、模拟计算1.在MaterialsStudio主界面,点击菜单栏的“计算模拟”选项。

2.在“计算模拟”界面中,选择所需的计算方法,如分子动力学模拟、能带计算等。

4.点击“开始计算”按钮,等待计算结果的生成。

五、数据分析与可视化1.根据计算结果,在MaterialsStudio主界面选择“后处理与分析”选项。

2.在“后处理与分析”界面中,选择所需的分析工具,如晶体结构分析、能带分析等。

3.输入相应的参数和选择所需的分析方法。

4.运行分析工具后,生成分析结果,并通过可视化方式展示。

六、参数优化1.在MaterialsStudio主界面,选择“参数优化”选项。

2.在“参数优化”界面中,选择所需的优化算法,如遗传算法、全局优化算法等。

铁基块体非晶合金-纳米晶转变的动力学模拟过程Discover模块1原子力场的分配在使用Discover模块建立基于力场的计算中,涉及几个步骤。

主要有:选择力场、指定原子类型、计算或指定电荷、选择non-bondcutoffs。

在这些步骤中,指定原子类型和计算电荷一般是自动执行的。

然而,在某些情形下需要手动指定原子类型。

原子定型使用预定义的规则对结构中的每个原子指定原子类型。

在为特定的系统确定能量和力时,定型原子使工作者能使用正确的力场参数。

通常,原子定型由Discover使用定型引擎的基本规则来自动执行,所以不需要手动原子定型。

然而,在特殊情形下,人们不得不手动的定型原子,以确保它们被正确地设置。

图3-11)计算并显示原子类型:点击Edit→AtomSelection,如图所示弹出对话框,如图所示从右边的…的元素周期表中选择Fe,再点Select,此时所建晶胞中所有Fe原子都将被选中,原子被红色线圈住即表示原子被选中。

再编辑集合,点击Edit→EditSets,如图所示弹出对话框见图,点击New...,给原子集合设定一个名字。

这里设置为Fe,则3D视图中会显示“Fe”字样,再分配力场:在工具栏上点击Discover按钮,从下拉列表中选择Setup,显示DiscoverSetup对话框,选择Typing选项卡。

图3-2DiscoverSetup对话框Typing选项卡在Forcefieldtypes里选择相应原子力场,再点Assign(分配)按钮进行原子力场分配。

注意原子力场中的价态要与PropertiesProject里的原子价态(Formalcharge)一致。

2力场的选择1)Energy力场的选择:力场是经典模拟计算的核心,因为它代表着结构中每种类型的原子与围绕着它的原子是如何相互作用的。

对系统中的每个原子,力场类型都被指定了,它描述了原子的局部环境。

力场包括描述属性的不同的信息,如平衡键长度和力场类型对之间的电子相互作用。

materialsstudio操作手册(实用版)目录1.MaterialsStudio简介2.操作手册的主要内容3.如何使用MaterialsStudio进行基本操作4.高级操作技巧与示例5.材料建模与模拟的实践应用6.常见问题与解决方案正文【1.MaterialsStudio简介】MaterialsStudio是一款专业的材料科学模拟软件,广泛应用于材料研究、教育等领域。

该软件集成了多种模拟方法,如第一性原理、分子动力学、蒙特卡洛模拟等,能够实现对材料的结构、性能、缺陷等方面的研究。

MaterialsStudio具有用户友好的界面,支持可视化操作,使得用户可以轻松地搭建模型、设置参数、运行模拟和分析结果。

【2.操作手册的主要内容】MaterialsStudio操作手册主要包括以下几个方面的内容:(1)软件安装与配置:介绍如何安装MaterialsStudio及其依赖库,以及配置环境变量等。

(2)界面与基本操作:介绍MaterialsStudio的操作界面,包括菜单栏、工具栏、状态栏等,以及如何进行文件的保存、导入、导出等基本操作。

(3)模型构建与参数设置:介绍如何添加原子、分子、晶体等模型,以及如何设置模拟参数,如温度、压力、晶格常数等。

(4)模拟运行与结果分析:介绍如何运行模拟,以及如何分析结果,如计算能量、力、电荷密度等。

(5)高级操作技巧与示例:介绍如何进行高级操作,如自定义模拟算法、编写脚本等,并提供典型示例。

(6)材料建模与模拟的应用:介绍如何应用MaterialsStudio进行材料研究,如晶体结构预测、材料性能优化等。

【3.如何使用MaterialsStudio进行基本操作】(1)打开软件:在Windows系统下,点击“开始”菜单,找到“MaterialsStudio”并双击;在Mac和Linux系统下,进入终端,输入命令并回车。

:【序】介绍众所周知,材料工程是一门非常重要的学科,它研究的对象是材料的性能、制备、加工和应用。

一直以来,科学家们致力于寻找更好的材料,并开发出各种工具来帮助他们更好地理解和研究材料。

在材料研究领域中,MaterialsStudio(材料工作室)无疑是一个非常重要的软件工具,它能够帮助研究人员进行材料建模、仿真和分析,以更好地理解材料的性能和行为。

【一】MaterialsStudio的基本概念让我们来介绍一下MaterialsStudio的基本概念。

MaterialsStudio是由Accelrys公司开发的一款集成的材料建模软件评台,它包括多个模块,可以用于原子建模、晶体学分析、分子建模、材料性能预测和材料工程等领域。

使用MaterialsStudio,研究人员可以对材料的结构和性能进行全面的分析和预测,这对于新材料的设计和开发非常有帮助。

【二】MaterialsStudio的操作手册接下来,让我们来详细了解一下MaterialsStudio的操作手册。

在使用MaterialsStudio进行材料建模和仿真时,研究人员需要掌握一系列的操作技能,包括建立原子模型、进行能带计算、进行分子动力学模拟等。

【三】对MaterialsStudio操作手册的个人理解在我看来,MaterialsStudio操作手册是非常有价值的。

通过学习和掌握这些操作技能,我可以更好地进行材料建模和仿真,更好地理解材料的性能和行为,从而为新材料的设计和开发提供有力的支持。

MaterialsStudio操作手册还可以帮助我更好地应用软件工具进行科研工作,提高工作效率和研究质量。

【结语】总结和回顾经过对MaterialsStudio的基本概念和操作手册的介绍,我对这个材料研究工具有了更深入的了解。

转贴——用MaterialStudio构建复杂模型及转换成poscar的2种方法我发现做表面的还不少。

这里我也给大家介绍一点经验,简单点表面构建法前面介绍了,那么这里我介绍“用MaterialStudio构建稍微复杂的表面模型”。

这里介绍的是构造一个根号3x2的pt(111)表面。

用MSModeling制作slab模型结构图1,打开MSmodeling,建立一个项目,如test;2,右击test项目,在下拉菜单中选择import,在弹出的菜单中选择Structures/metals/pure-metals/Pt;3,在主菜单中的Build选择surfaces/Cleavesurface,4,在弹出的菜单中处理数据(i)在surfacebox界面下a)你所要做的表面,如[111];也就是将cleaveplane[hkl]修改成[111];b)修改深度,即将depth修改成你所需要的原子层数,如4;(ii)在options界面下将Orientationstandard选项改成U矢量沿x轴方向,V在xy平面(iii)在surfaceMesh的界面下修改U,V矢量。

如保持U不变,将V矢量修改成0.50.5-15,点击cleave,产生一个[111]的表面模型,6,在主菜单中的Build选择Crystals/BuildVaccumSlab7,在弹出的菜单中修改相应的参量,比如将真空厚度修改成14angstrom,点击build产生一个Slab模型;8,在主菜单中的Build选择Symmetry/supercell,将单胞修改成你所需要的大小,如将A修改成2,点击Createsupercell这样产生了你所要的表面在该表面,你可以非常简单的看出hcp与fcc的差别,以及top,bridge位置。

如果你需要产生vasp的poscar文件,那么你可以从ms模块导出这个文件为.car文件(它是卡迪尔坐标),简单进行处理下就变成vasp了。

MaterialStudio构建表模型MaterialStudio是款功能强的软件,其功能当然不仅仅限于构造模型。

在这,我们就试,MaterialStudio来构建我们所感兴趣的吸附表。

最简单的(111)或者(100)较容易,但是稍微复杂点的,如(110)的构造如果是就要稍花。

MaterialStudio这套软件可以轻易的构造多数晶体的任意切。

我们以构造Pt(110)表为例,主要过程如下:第,import个晶格体系,在structure录可以选择metal/pure-metal,找到Pt的晶格件.倒后,我们可以看到Pt是fcc密堆结构。

第,选择build->cleavesurface.然后在cleaveplane对话框设定需要解理的晶指数,这我们选择110。

第三,选择layer的厚度,就在depth选择fraction,也就是重复的晶数,注意这不是周期数。

如果是三层的在depth设定6就好了。

没有把握的话,可以随便设定定depth值,cleave之后还可以根据厚度来recleave.第四,同样在build->crystal选项选择bulid->vacuumslab设定真空层厚度。

在这,我们设定真空层厚度为10A。

到这就差不多已经搞定Pt(110)表的构筑了。

构造完的Pt(110)表如下图所最后,我们可以File$\rightarrow$Export菜单把它导出成cif或者pdb件。

以pdb件为例,以下是导出的pdb件REMARKMaterialsStudioPDBfileREMARKCreated:SatOct2106:15:00PacificStandardTime2006CRYST13.9242.77525.26090.0090.0090.00P1ATOM1PT1MOL2-7.848-11.7720.0001.000.00PtATOM2PT1MOL2-7.848-7.8480.0001.000.00PtATOM3PT1MOL2-3.924-7.8480.0001.000.00PtATOM4PT1MOL2-3.924-3.9240.0001.000.00PtATOM5PT1MOL20.000-3.9240.0001.000.00PtATOM6PT1MOL20.0000.0000.0001.000.00PtATOM7PT1MOL2-7.848-9.8101.9621.000.00PtATOM8PT1MOL2-3.924-5.8861.9621.000.00PtATOM9PT1MOL20.000-1.9621.9621.000.00PtATOM10PT1MOL2-9.810-11.7721.9621.000.00PtATOM11PT1MOL2-5.886-7.8481.9621.000.00PtATOM12PT1MOL2-1.962-3.9241.9621.000.00PtTER可见,件中从第6列到第8列的坐标即为相应的Pt的直坐标,第三中的内容分别是基的长度和相对的夹。

MaterialStudio建模铁基块体非晶合金-纳米晶转变的动力学模拟过程Discover模块1原子力场的分配在使用Discover模块建立基于力场的计算中,涉及几个步骤。

弄了好久,终于会构建石墨烯模型了,看了好多帖子,觉得写的不是很详细,对于刚入门的童靴来说,有些困难,所以特发此贴。

越简单的问题越容易被人忽略~1、打开materialstudio,新建一个工程,导入石墨graphite.msi(也可以自己build,然后添加原子)。

2、build->makep1(目的是消除对称性,这样才能够删除一层原子)。

3、删除一层原子(选中原子->delete)。

4、修改晶格参数:build->crystal->rebuildcrystal,设置方位角,,5、构建supercell(方便掺杂,也为了好看):build->symetry->supercell,构建一个5x5x1的超原胞。

构建好后,模型如下:。

materialsstudio操作手册摘要:1.MaterialsStudio简介2.MaterialsStudio操作手册内容概述3.操作手册的主要章节和内容4.如何获取和安装MaterialsStudio5.MaterialsStudio的基本操作和功能6.材料建模和模拟的流程7.常见问题和解决方案8.材料科学研究中的应用案例正文:MaterialsStudio是一款专业的材料科学研究软件,广泛应用于材料模拟、计算和数据分析等领域。

它提供了丰富的功能和工具,使得科研人员可以更加高效地进行材料研究和开发。

操作手册是MaterialsStudio的重要组成部分,它详细介绍了软件的使用方法和技巧。

操作手册的内容涵盖了MaterialsStudio的各个方面,包括软件的安装、界面操作、功能模块、材料建模和模拟等。

操作手册的主要章节包括:软件安装和配置、界面导航和基本操作、材料建模和模拟、数据处理和分析、脚本编写和自动化等。

在这些章节中,用户可以找到详细的操作步骤和实例,帮助他们更好地掌握MaterialsStudio的使用方法。

在获取和安装MaterialsStudio方面,用户需要先购买软件许可证,然后从官方网站下载软件安装包。

安装过程中需要按照提示进行操作,确保软件能够正确安装和运行。

MaterialsStudio的基本操作和功能包括:文件管理、界面导航、视图控制、选择和编辑等。

通过掌握这些操作,用户可以更加高效地进行材料研究和开发。

材料建模和模拟是MaterialsStudio的核心功能,它包括:材料结构输入、模拟参数设置、模拟过程监控、结果分析等。

用户需要按照流程进行操作,以获得准确的模拟结果。

在使用MaterialsStudio过程中,可能会遇到一些常见问题,如软件无法启动、模拟结果不准确等。

针对这些问题,操作手册提供了详细的解决方案,帮助用户排除故障。

以3用MSModeling制作slab模型结构图1,打开MSmodeling,建立一个项目,如test;2,右击test项目,在下拉菜单中选择import,在弹出的菜单中选择Structures/metals/pure-metals/Pt;3,在主菜单中的Build选择surfaces/Cleavesurface,4,在弹出的菜单中处理数据(i)在surfacebox界面下a)你所要做的表面,如[111];也就是将cleaveplane[hkl]修改成[111];b)修改深度,即将depth修改成你所需要的原子层数,如4;(ii)在options界面下将Orientationstandard选项改成U矢量沿x轴方向,V在xy平面(iii)在surfaceMesh的界面下修改U,V矢量。

如保持U不变,将V矢量修改成0.50.5-1原因:如下图所示为Pt(111)面A则A=U+2V=(0.5-0.50)+2(00.5-0.5)=(0.50.5-1),所以将V矢量修改为0.50.5-1.5,点击cleave,产生一个[111]的表面模型,6,在主菜单中的Build选择Crystals/BuildVaccumSlab7,在弹出的菜单中修改相应的参量,比如将真空厚度修改成14angstrom,点击build产生一个Slab模型;8,在主菜单中的Build选择Symmetry/supercell,将单胞修改成你所需要的大小,如将A修改成2,点击Createsupercell这样产生了你所要的表面在该表面,你可以非常简单的看出hcp与fcc的差别,以及top,bridge位置。

3-1图AtomSelectionEdit点击1)计算并显示原子类型:→,如图所示弹出对话框,如图所示原子Fe,再点Select,此时所建晶胞中所有从右边的…的元素周期表中选择FeEdit→点击Edit都将被选中,原子被红色线圈住即表示原子被选中。

再编辑集合,Sets,如图所示,则,给原子集合设定一个名字。

这里设置为弹出对话框见图,点击New...FeFe”字样,再分配力场:视图中会显示“3DDiscover,从下拉列表中选择Setup,显示按钮在工具栏上点击Discover对话框,选择SetupTyping选项卡。

Typing选项卡图3-2DiscoverSetup对话框(分配)按钮进行AssignForcefield在types里选择相应原子力场,再点里的原子价态PropertiesProject原子力场分配。

注意原子力场中的价态要与Formalcharge)一致。

(力场的选择2Energy)1力场的选择:因为它代表着结构中每种类型的原子与围绕着它的力场是经典模拟计算的核心,原子是如何相互作用的。

用MaterialStudio构建复杂模型及转换成poscar的2种方法这里我介绍“用MaterialStudio构建稍微复杂的表面模型”。

比如我这里有个。

MaterialsStudio建模操作详细步骤(本原创)第2章MaterialsStudio建模2.1界常操作2.1.1MaterialsStudio的启动从Windows“启动”菜单中选择“程序”AccelrysMaterialsStudio4.0|MaterialsStudio。

如果在桌上有MaterialsStudio图标,也可以通过双击图标来启动MaterialsStudio。

在启动MaterialsStudio时,先会出现个所谓的欢迎界(WelcometoMaterialsStudio),必须创建个新的项或从对话框中载个已经存在的项。

注意:如果是第次打开MaterialsStudio,会看到个叫做MaterialsStudio件关联的对话框,如果出现这种情况,按照提点击OK按钮即可。

2.1.2创建项在欢迎界对话框上选择创建个新的项,然后点击OK。

然后会出现新建项对话框,选择要存储件的位置并且键“tiejifeijinghejin”作为件名,然后点击OK。

此时的项管理器如图2-1所:图2-1Project界MaterialsStudio对中持不好,命名时最好英字母,可以右击点Rename,进重命名。

2.1.3输出图像可以将3DAtomistic件显的图像作为位图输出,输出的图像可以包含到其它件中。

位图图像被存储为.bmp格式,可以使简单的位图编辑器如Windows的画图进编辑。

从菜单栏中选择File|Export...显Export对话框。

点击Exportastype本框右侧的选项箭头,从下拉列表中选择StructureBitmap(*.bmp)。

旦选择了位图格式,Options...按钮就被激活了。

点击Options...按钮以显BitmapExportOptions对话框。

HUNANUNIVERSITY《材料设计与计算机模拟》课程实验报告年月日学生姓名:学生学号:专业班级:学院名称:指导老师:一设计目的(1)熟悉MaterialsStudio操作界面(2)掌握MaterialsStudio的晶体结构建模操作(3)了解MaterialsStudio中CASTEP模块的基本知识(4)通过MaterialsStudio计算预测基本物性二设计设备PersonalComputerMSModeling5.5三设计内容1构建模型查阅参考文献,获得氯化钠的晶体结构数据,如错误!未找到引用源。

所示。

从表一可知,氯化钠结构所属空间群为Fm-3m,对应空间群编号为No.225。

(verify)(whatis:/)在MaterialsStudio中构建氯化钠(Sodiumchloride)模型,模型如错误!未找到引用源。

(a)所示,(b)为氯化钠结构的初基单胞(PrimitiveCell)。

首先激活Build→BuildCrystal,在SpaceGroup项中选择225号空间群,在LatticeParameters填入5.6402,应用后氯化钠结构即创建完成,通过改变3D模型的显示样式等设置使模型呈现最佳视角。

图1氯化钠晶体结构Figure1ThestructureofSodiumchloride在MatrialsStudio界面中,通过view→Explorer→PropertiesExplorer激活Properties窗口,查看构建的氯化钠模型的信息,部分信息如表2所示。

同时,注意到模型创建、计算过程中激活了ProjectExplorer和JobExplorer两个窗口。

铁基块体非晶合金纳米晶转变的动力学模拟过程Discover模块1原子力场的分配在使用Discover模块建立基于力场的计算中,涉及儿个步骤。

主要有:选择力场、抬定原子类型、计算或指定电荷、选择non-bondcutoffso在这些步骤中,指定原子类型和讣算电荷一般是自动执行的。

通常,原子定型IIIDiscover使用定型引擎的基本规则来自动执行,所以不需要手动原子定型。

再编辑集合,Sets,如图所示孙里岂更ZoomkrCtrl*Z,则,给原子集合设定一个名字。

这里设置为弹出对话框见图,点击New...FeFe"字样,再分配力场:视图中会显示“3D0Discover,从下拉列表中选择Setup,显示按钮在工具栏上点击Discover对话框,选择SetupTyping选项卡。

常见力场有COMPASS、CVFF和PCFF。

Select下拉菜单中有三个选项:①COMPASS力场:COMPASS力场是第一个把以往分别处理的有机分子体系的力场与无机分子体系的力场统一的分子力场。

COMPASS力场能够模拟小分子与高分子,一些金属离子、金属氧化物与金属。

在处理有机与无机体系时,采用分类别处理的方式,不同的体系采用不同的模型,即使对于两类体系的混合,仍然能够采用合理的模型描述。

②CVFF力场:CVFF力场全名为一致性价力场(consistantvalenceforcefield),最初以生化分子为主,适应于计算氨基酸、水及含各种官能团的分子体系。

其后,经过不断的强化,CVFF力场可适用于计算多肽、蛋白质与大量的有机分子。

此力场以计算系统的结构与结合能最为准确,亦可提供合理的构型能与振动频率。

③PCFF力场:PCFF为一致性力场,增加一些金属元素的力参数,可以模拟含有相应原子的分子体系,其参数的确定除大量的实验数据外,还需要大量的量子力学计算结果。

3非键的设置:非键作用力包括范德华力和库伦力。

这里将两者都选上,为的是后期做minimizer优化原子位置时精确度更高,因为考虑了作用力因素多,即两者都考虑了。

Summationmethod(模拟方法):①AtomBasedatombased基于原子的总量,包括一个原子的截断距离,一个原子的缓冲宽度距离;为直接计算法,即直接计算原子对之间的非键相互作用,当原子对超出一定距离(截断半径cutoffdistance)时,即认为原子对之间相互作用为零(注:cutoffdistance指范德瓦尔斯作用力和库仑力的范围,比如:设定截断半径为5,则表示已分子或原子中心为圆心,以5为半径作圆,半径以外的作用力都不考虑)。

此方法计算量较小,但是可能导致能量和其导数的不连续性。

当原子对间距离在CutOff半径附近变化时,由于前一步考虑了原子对之间的相互作用,而后一步不考虑,由此会导致能量发生跳跃。

当然,对于较小的体系,则可以设置足够大的Cutoff半径来保证所有的相互作用都被考虑进来。

②GroupBasedgroupbased基于电子群的,总量中包括一个原子的截断距离,一个原子的缓冲宽度距离;大多数的分子力场都包括了每个原子之间点电荷的库仑相互作用。

甚至在电中性的物种中也存在点电荷,例如水分子。

点电荷实际上反映了分子中不同原子的电负性。

在模拟中,点电荷一般是通过电荷平衡法(chargeequilibrium)评价或者力场定义的电荷来分配的。

当评价点电荷时,一定要小心不要在使用Cutoff技术时引入错误的单极项。

要了解到这一点,可以参看如下事实:两个单极,当只有1e.u.电荷时,在10A的位置上其相互作用大约为33Kcal;而对于由单位单极分离1A所形成的两个偶极,相同距离其相互作用能不超过0.3Kcal/mol。

很明显,忽略单极-单极相互作用会导致错误的结果,而忽略偶极-偶极相互作用则是适度的近似。

然而,如果单极相互作用处理不清的话,仍然会出问题。

当non-bondCutoff使用基于原子-原子基组时,就可能发生,会人为将偶极劈裂为两个“假”的单极(当一个偶极原子在Cutoff内,另一个在其外)。

这就不是忽略了相对较小的偶极-偶极相互作用,而是人为引入了作用较大的单极-单极相互作用。

为了避免这种人为现象,MaterialsStudio引入了在ChargeGroups之上的Cutoff。

一个“ChargeGroup”是一个小的原子基团,其原子彼此接近,净电荷为0或者接近于0。

在实际应用中,ChargeGroup一般是常见的化学官能团,例如羰基、甲基或者羧酸基团的净电荷接近于中性ChargeGroup。

ChargeGroup之间的距离为一个官能团中心到另一个官能团中心的距离R,Cutoff设置与AtomBased相类似。

③EwaldSummationEwald是在周期性系统内计算Non-bond的一种技术。

Ewald是计算长程静电相互作用能的一种算法。

Ewald加和方法比较合适于结晶固体。

原因在于无限的晶格内,Cutoff方法会产生较大的误差。

然而,此方法放也可以用于无定形固体和溶液体系。

④cellmultipolecellbased只能用于基于指定数量层。

一般情况下,基于Atom适合于孤立体系,对于周期性体系计算量较小,但是准确性较差;基于Group适合于周期性和非周期性体系,计算的准确性好一些,计算量最小;Ewald适合于周期性能体系,计算最为准确,但计算量最大。

Cutoffdistance(截断距离):指的是范德瓦尔斯作用力和库仑力的范围。

Splinewidth:Bufferwidth:缓冲宽度距离。

Setup其他选项保留默认设置即可。

4结构优化在工具栏上点击Discover按钮,然后选择Minimizer。

或者从菜单栏选择Modules|Discover|Minimizer。

显示DiscoverMinimizer对话框,可以进行几何结构优化计算。

注:优化前(Min),先查看所有原子是否都已分配力场,如果没有,可以手动添加,在PropertiesExplorer中双击Forcefieldtype,然后修改力场类型即可。

其次在Min之前,需要把晶体结构所有原子重新固定。

minimizer只是对结构进行优化,以达到能量最小化。

优化方法Mathod:最陡下降法(SteepestDescent)、共轭梯度法(ConjugateGradient)、牛顿方法(Newton)和综合法(SmartMinimizer)。

Convergencelevel:收敛精度水平。

Maximumiteration:最大迭代数。

Optimizecell选中的话表示优化晶胞参数和原子位置。

MSDiscover结构优化原理分子的势能一般为键合(键长、键角、二面角、扭转角等)和非键合相互作用(静电作用、范德华作用等)能量项的加和,总势能是各类势能之和,如下式:总势能=范德华非键结势能+键伸缩势能+键角弯曲势能+双面角扭曲势能+离平面振动势能+库伦静电势能+…除了一些简单的分子以外,大多数的势能是分子中一些复杂形势的势能的组合。

势能为分子中原子坐标的函数,由原子不同的坐标所得到的势能构成势能面(PotentialEnergySurface,PES)。

势能越低,构象越稳定,在系统中出现的机率越大;反之,势能越高,构象越不稳定,在系统中出现的机率越小。

通常势能面可得到许多极小值的位置,其中对应于最低能量的点称为全局最小值(GlobalEnergyMinimum),相当于分子最稳定的构象。

由势能面求最低极小值的过程称为能量最小化(EnergyMinimum),其所对应的结构为最优化结构(OptimizedStructure),能量最小化过程,亦是结构优化的过程。

通过最小化算法进行结构优化时,应避免陷入局部最小值(localminimum),也就是避免仅得到某一构象附近的相对稳定的构象,而力求得到全局最小值,即实现全局优化。

分子力学的最小化算法能较快进行能量优化,但它的局限性在于易陷入局部势阱,求得的往往是局部最小值,而要寻求全局最小值只能采用系统搜寻法或分子动力学法。

在MaterialsStudio的Discover模块中,能量最小化算法有以下四种:1)最陡下降法(SteepestDescent),为一经典的方法,通过迭代求导,对多变量的非线性目标函数极小化,按能量梯度相反的方向对坐标添加一位移,即能量函数的负梯度方向是目标函数最陡下降的方向,所以称为最陡下降法。

此法计算简单,速度快,但在极小值附近收敛性不够好,造成移动方向正交。

最陡下降法适用于优化的最初阶段。

2)共轭梯度法(ConjugateGradient),在求导时,目标函数下降方向不是仅选取最陡下降法所采用的能量函数的负梯度方向,而是选取两个共轭梯度方向,即前次迭代时的能量函数负梯度方向与当前迭代时的能量函数负梯度方向的线性组合。

此法收敛性较好,但对分子起始结构要求较高,因此常与最陡下降法联合使用,先用最陡下降法优化,再用共轭梯度法优化至收敛。

THE END
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3.对于3D建模初学者入门软件的避坑指南(简易版)该文章介绍了对初学者入门3D软件介绍,和一些入门建议 以下内容主要是本人入门时的一些心得 初学者入门3D建模时,常会带着许多问题,而学习就是一个充满问题,不断尝试解决的过程。 以下针对初学者在学习3D建模时的问题做出一个建议(以下仅是我个人的建议和看法) https://www.hxsd.com/information/12219/
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7.8款超级好用的3D建模软件上下篇什么三d软件好用做出一个好作品,不但要靠自身的技巧水平,选择适合自己的3D建模软件也是一个很重要的因素。 所以小编今天就给大家安利8款好用的3D建模软件。无论你是一个0基础的初阶学者,还是想提升自己水平的进阶从业者/爱好者,或是高阶级别的专业人士,总有一款是你的菜。 https://blog.csdn.net/dashujujiagoushi/article/details/106114501
8.2024年度3D建模软件评测专业3D扫描方案Artec3D2024年度3D建模软件评测 概要 想从事3D建模领域相关工作?或者想为3D设计工作流程新增一款全新软件?那这篇文章就找对了。我们为大家带来了一批超好用的建模软件和动画软件,能满足客户的不同需求。无论是3D建模方面的专家还是新手,本文都为您准备了一些出色的软件。https://www.artec3d.cn/learning-center/best-3d-modeling-software
9.为你介绍10款免费的3D建模软件BIM资讯Rhino3D(犀牛)是一款简易又好用的建模软件,可用于计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、快速原型制作、3D打印以及工业中的逆向工程。 应用领域十分广泛,包括建筑、工业设计(例如汽车设计,船舶设计) 、产品设计(例如珠宝设计),以及多媒体和平面设计。 http://www.i3vsoft.com/articles/wnjs10.html
10.你不可错过的25款3D建模常用软件.doc码农集市专业分享IT编程学习1. 三维建模:指创建三维空间中的物体形状,通常涉及到基础几何体的构建、物体的变形调整以及复杂模型的细节雕刻。 2. 三维动画:基于已创建的三维模型进行动态表现,包括但不限于角色动画、物理模拟等。 3. 三维渲染:将三维场景转换为图像或视频的过程,包括光照、材质、纹理等多个方面。 # 二、25款常用3D建模软件介https://www.coder100.com/index/index/content/id/4174695
11.ar建模软件有哪些初学者3d建模的软件推荐iphone上的三维扫描三维建模软件。 这一手机软件实际操作起來比较简单。无需照相就可以同时开启,立即用照相机扫描仪。更奇妙的是,它还能够运用于AR,并在实际情景中表明。捕获速率非常快,模型后的效果能够和朋友们共享。与此同时还可以常见的3D文件格式储存,如。obj格式。stl。层文件格式。简易又奇妙。 https://www.dkewl.com/course/detail7180.html
12.blender官网,免费开源3D建模软件,动画,材质,渲染动画,短片制作blender是一种于2003年上线的3D建模软件,属于跨平台三维图形图像软件,支持Windows 和macOS。 Blender采用多种用户界面,配备内置绿屏抠像、摄像机反向跟踪、遮罩处理、后期结点合成等高级影视解决方案,提供从建模、动画、材质、渲染、到音频处理、视频剪辑等一系列动画短片制作解决方案。 https://feizhuke.com/sites/blender.html
13.机械公民人工智能儿童机器人教育机构在基础课程的基础上进行补充,基础课程偏重的是硬件,编程课程偏重的是软件,只有硬件/软件都掌握好,才能全面的了解机器人。硬件是躯体,软件是灵魂。 9-14岁少儿3D打印: 主要学习3D建模软件,如何使用软件绘制出特定的外观结构 10-16岁多旋翼无人机: 学习空气动力学,深度的了解不同传感器加载在无人机上,如何来实现无https://www.meipian.cn/26twuzle
14.3DOne(32位)下载3DOne(32位)最新版官方下载2024最新版3DOne(32位)最新版是款针对教师和学生打造的3D建模工具。3DOne(32位)中用户可以通过该软件进行3D模型设计,还支持模型分享和保存。并且3DOne(32位)还实现了3D设计和3D打印软件的直接连接,并提供丰富的案例库包括本地磁盘和网络云盘资源。 3DOne(32位)软件功能 1.曲面建模:在plus中,随意绘制曲线和模型吧! 3Dhttps://www.188soft.com/soft/1008890.html
15.3D打印建模·打印·上色实现与技巧—UG篇第3章UG软件3D打印建模第3章 UG软件3D打印建模实例 3.1 UG界面的基本介绍 首先双击桌面的UG图标 ,进入UG登入界面,如图3-1所示。 图3-1 UG登入界面 按照软件通用的新建文件的操作,新建一个名称为“UG的”文件,如图3-2所示。需要注意的是,UG所有的文件名称(包括存放的地址名称)必须用英文字母,不能出现中文字符,否则文件将无法打开。https://fanqienovel.com/reader/7107517888029789219
16.3D系列第二篇:3D内容生产全球科技竞争战略高地谁拥有先进的三维数字化技术(3D内容生产),谁就掌握下个数字世界的入口,谁解决了3D内容生产的技术、商业瓶颈,谁就是下一个全球顶级的科技巨头,这是全球科技的核心领域,也是全球竞争的战略高地。 3D内容生产主要有人工建模和三维扫描两种方式。三维扫描,又称3D数字化、3D建模,指通过机器扫描、配套软件处理,人工修复生产https://36kr.com/p/2350552738858629
17.3DOne家庭版64位2.63DOne家庭版64位官方最新下载3D One家庭版是一款为青少年提供的三维建模软件,软件提供丰富的案例库包括本地磁盘和网络云盘资源,为家庭创客提供一个简单易用,自由畅想的3D设计平台,内置了常用的实体造型和草图绘制命令,用户可以快速的设计出自己需要的模型作品。 软件功能 1、曲面建模:在plus中,随意绘制曲线和模型吧! 3DOne Plus官方版支持空https://m.3dmgame.com/soft/275786.html
18.建模软件有哪些建模软件哪个好用建模软件排行榜建模是一种基于计算机辅助设计的技术手段,通过建模软件,将设计师的创意快速转换为数字模型,实现高效精准的建模过程。如今建模技术涉及建筑设计、机械设计、工业设计、产品设计等多个领域,广泛应用于产品的设计和制造,实现了从概念到制造的快速转换,降低了生产成本,提高了产品的质量和竞争力。本专题为大家盘点了包含CADhttps://www.mydown.com/ku/1958.shtml
19.Unity3D大型网游项目源码游戏源码免费下载3D建模3D建模 平面设计平面设计 游戏开发游戏开发 音频制作音频制作 软件插件 软件软件 插件插件 调色调色 软音源软音源 在线工具 音频音频 转格式转格式 截取截取 录音机录音机 视频视频 去水印去水印 截取截取 提取音频提取音频 图片图片 AI绘图AI绘图 AI抠图AI抠图 去水印去水印 https://www.aigei.com/item/unity3d_da_xing_1.html
20.基于三维CAD中望3D建模设计电感线圈经验技巧中望CAD官网对比其他三维CAD软件,中望3D在建模设计上更加简易快速,绘制电感线圈主要用到草图、造型旋转、圆角、相交线、杆状扫掠等主要功能操作,即可完成整个建模设计过程。 1.首先建立内部圆环,以下图所示草图做旋转操作,插入以下草图: 接着使用造型旋转功能, 见下图 https://www.zwcad.com/service_87_5786.html
21.基于新课标的高中三维设计与3D打印校本课程设计与教学实践总结3D打印是以三维建模为基础开展的,学生先利用三维建模软件将自己设计的造型画出来,再通过切片软件对3D造型分层切割处理,最后通過3D打印机打出实物,让创意变成实物,使抽象的概念具体化、形象化。目前国内3D建模软件有多种,包括3ds Max、Rhino、123D Design、3Done等,我们的《三维建模与3D打印》课程选择3D One设计软件https://www.i3done.com/news/2021/2999.html
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23.21种最好用的3D打印软件工具3DTin是另外一种在线 3D建模 软件,该软件由于其界面直观,操作相对便利,非常适合初学者建立3D打印模型,而用户只需要启动浏览器即可。该软件最大的特点就是用户构建的模型可以上传到云端,其他用户可以根据付费等手段进行下载。 8、Sculptris Sculptris是一款虚拟建模软件,其核心重点在于建模粘土的概念,如果用户像创建小雕像https://tech.sina.cn/2017-05-20/detail-ifyfkkmc9812224.d.html