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1.入门必备-经典的力学力学分子动力学软件LAMMPS简版手册
2.请问大佬们知道有限元仿真elmer这个软件吗,怎么都搜不到这
3.粗粒化分子动力学的实现及源码修改
4.TEB（Time Elastic Band）局部路径规划算法详解及代码实现
5.lammps和vasp的区别
6.干货|开源MIT Min cheetah机械狗设计(二十一)运动控制器源码解析---刚体动力学建模

入门必备-经典的分子动力学软件LAMMPS简版手册

       LAMMPS是一个广泛使用的分子动力学软件，专为并行计算机设计。计算它支持从几个到上百万乃至上亿粒子的源码模拟，涵盖液体、算法固体和气体系统，力学力学以及原子、计算源码熊受邀聚合物、源码生物、算法金属、力学力学颗粒和粗粒化体系。计算LAMMPS以C++编写，源码具有高移植性和开放源代码特性，算法支持MPI和单处理器并行计算，力学力学可自定义扩展功能。计算

       LAMMPS提供了广泛的源码力场计算能力，包括Lennard-Jones、Buckingham、Morse、Yukawa等短程力，以及长程库伦和范德华力的计算方法。支持多种类型的粒子和材料模型，如原子、粗粒化粒子、聚合物、金属、粒子材料等，并可与广泛使用的力量场兼容。

       在模拟中，LAMMPS采用相邻列表技术跟踪粒子，优化计算效率。并行计算时，它通过空间分解技术将模拟区域分割，便于在多处理器系统中高效运行。LAMMPS还提供丰富的功能，如系综控制、约束条件、收钱啦源码边界条件、力场类型等，支持多种积分器和输出格式，以及前处理和后处理工具。

       然而，LAMMPS的缺点是缺乏图形用户界面，不能自动创建分子体系或添加力场系数，不支持智能化的数据分析和可视化功能。用户需要手动输入原子类型、坐标、力场参数等信息，并可能需要其他软件辅助完成这些任务。

       尽管有这些限制，LAMMPS仍然是一个功能强大、灵活且高效的选择，适合广泛的分子动力学研究。其他自由分子动力学包，如CHARMM、AMBER、NAMD等，也提供了互补的功能，可以根据具体需求进行选择或与LAMMPS联合使用。

       通过了解LAMMPS的功能和限制，用户可以更好地利用其潜力，完成复杂的分子模拟任务。同时，借助丰富的前处理与后处理工具，以及与之兼容的其他软件，可以更高效地完成模拟设置、数据分析和可视化工作。

请问大佬们知道有限元仿真elmer这个软件吗,怎么都搜不到这

       Elmer FEM是一款广泛应用的开源多物理场有限元软件，由CSC与芬兰大学、研究实验室和工业界合作开发，遵循GPL开源协议，支持Windows和Linux操作系统。插件官方源码其功能强大，涵盖流体动力学、结构力学、电磁学、热传递和声学等物理模型计算。最新版本为9.0，官方提供完整的源代码和丰富实例、文档。

       Elmer FEM求解器文件采用简洁的*.sif格式，易于学习。文件单独存储，网格数据由4个文件组成。WELSIM支持Elmer FEM前处理，用户可在定义模型后，通过菜单栏选择输出Elmer FEM文件，生成包含求解器文件的文件集。

       使用WELSIM生成Elmer FEM文件简便快速。下载后，通过首选项配置求解器目录路径，直接调用Elmer FEM进行计算。在联合求解时，需在分析设置中选择Elmer FEM作为求解器，并配置相应的Elmer Equation属性以指定具体计算公式。

       Elmer FEM在一个分析中支持多种求解器，通过引入Additional Solver节点实现。WELSIM支持生成适用于Elmer FEM的高质量计算文件，与开源求解器MatEditor配合使用，能高效生成材料数据。

       虽然WELSIM仅支持特定单元类型并暂时不支持多区域网格的共享边界，但它与Elmer FEM的联合使用提供了强大的工程问题求解能力。Elmer FEM的开源特性使用户能够自由地访问代码，进行自定义和扩展。

       Elmer FEM的输入文件功能正在持续开发与优化，适用于其他开源求解器的支持信息可参考相关技术文档。WelSim与Elmer FEM开发团队或机构无直接关联，loldll辅助源码仅作为技术交流与软件使用指南。

粗粒化分子动力学的实现及源码修改

       粗粒化分子动力学(CGMD)是一种提升时间空间计算尺度的算法，通过简化全原子模型为粗粒化粒子模型，使用代表性珠子代替原子，以及粗粒化力场进行牛顿力学计算，显著降低计算成本，尽管牺牲了一些原子级信息，但在更大尺度上的计算预测效果较好。CGMD在有机体领域研究较多，但对于金属等材料的研究和力场开发相对不足。本文总结了过去的研究经历和发现。

       一、粗粒化实现原理

       CGMD依托分子动力学计算框架，需要计算粒子间的相互作用势进行牛顿迭代以获取粒子轨迹和相互作用力。建模和势函数是必须的，计算算法可直接沿用MD算法。金属粗粒化建模需要保持原有晶体结构，并使整体能量不变。以fcc铜为例，每个粗粒化珠子代表八个铜原子，建立粗粒化晶胞。势函数修改遵循总势能不变、粒子间对势不变的准则，总能量不变是粗粒化体系的基本前提，势函数修改简化计算假设。

       二、粗粒化实现过程

       粗粒化晶胞建模可使用atomsk工具或在lammps内部，调整晶胞晶格常数和原子质量。势函数修改较为复杂，以EAM势函数为例，需要调整势函数文件，包括元素原子序数、质量、晶格常数和类型声明，势函数矩阵的app梯子源码调整，以及通过插值方法获取未知点值，确保粗粒化珠子在不同距离上具有相同的势能。同时需要修改Nr和cutoff参数。

       三、lammps源码修改

       lammps源码修改集中在pair系列文件，对eam势函数文件进行调整，通过修改计算势能的函数，确保计算结果与粗粒化程度一致。将计算结果写入到force头文件中，方便调用。编译修改后的lammps源码，进行算例测试，验证计算结果。

       四、结果验证

       对单晶铜单轴拉伸算例进行计算，对比原MD结果。发现CGMD计算出现失真现象，原因在于使用的势函数过于粗糙。更换更精确的mishin势后，精度显著提高，但仍存在误差。分析误差原因，模型过小导致计算结果失真，而非单纯精度问题。线性插值方法精度较低，考虑使用更高精度的插值法进行势函数修改。

       五、结论

       实现CGMD计算工具的过程并不复杂，但需要考虑多个实现思路。CGMD在金属材料研究领域的应用前景良好，通过调整算法和参数，可以进一步提升计算精度和效率。后续研究可能涉及更高级的插值方法、更精确的势函数和对CGMD算法的优化。

TEB（Time Elastic Band）局部路径规划算法详解及代码实现

       提升信心与学习的重要性

       在经济低迷时期，个人的信心对于经济的复苏至关重要。通过终身学习，提升个人的眼界与适应能力，是提振信心的有效方式。对于需要优化的全局路径，时间弹性带（TEB）算法能提供局部路径规划的最佳效果。

       TEB算法的原理

       时间弹性带（TEB）算法是一种局部路径规划方法，旨在优化机器人在全局路径中的局部运动轨迹。该算法能够针对多种优化目标，如路径长度、运行时间、与障碍物的距离、中间路径点的通过以及对机器人动力学、运动学和几何约束的符合性。

       与模型预测控制（MPC）相比，TEB专注于计算最优轨迹，而MPC则直接求解最优控制量。TEB使用g2o库进行优化求解，而MPC通常使用OSPQ优化器。

       深入阅读TEB的相关资料

       理解TEB算法及其参数，可以参考以下资源：

       - TEB概念理解：leiphone.com

       - TEB参数理解：blog.csdn.net/weixin_

       - TEB论文翻译：t.csdnimg.cn/FJIww

       - TEB算法理解：blog.csdn.net/xiekaikai...、blog.csdn.net/flztiii/a...

       TEB源码地址：github.com/rst-tu-dortm...

       TEB的源码解读

       TEB的源码解读包括以下几个关键步骤：

       1. 初始化：配置TEB参数、障碍物、机器人模型和全局路径点。

       2. 初始化优化器：构造优化器，包括注册自定义顶点和边、选择求解器和优化器类型。

       3. 注册g2o类型：在函数中完成顶点和边的注册。

       4. 规划函数：根据起点和终点生成路径，优化路径长度和质量。

       5. 优化函数：构建优化图并进行迭代优化。

       6. 更新目标函数权重：优化完成后，更新控制指令。

       7. 跟踪优化过程：监控优化器属性和迭代过程。

       总结TEB的优劣与挑战

       在实际应用中，TEB算法的局部轨迹优化能力使其在路径平滑性上优于DWA等算法，但这也意味着更高的计算成本。TEB参数复杂，实际工程应用中需要深入理解每个参数的作用。源码阅读与ROS的剥离过程需要投入大量精力，同时也认识到优化器的核心是数学问题，需要更深入的理解。

lammps和vasp的区别

LAMMPS是分子动力学模拟的软件，vasp是原子尺度材料模拟软件。

       LAMMPS由美国Sandia国家实验室开发，以GPL license发布，即开放源代码且可以免费获取使用，这意味着使用者可以根据自己的需要自行修改源代码。VASP是维也纳大学Hafner小组开发的进行电子结构计算和量子力学-分子动力学模拟软件包。

       ç¼–程是编定程序的中文简称，就是让计算机代码解决某个问题，对某个计算体系规定一定的运算方式，使计算体系按照该计算方式运行，并最终得到相应结果的过程。

干货|开源MIT Min cheetah机械狗设计(二十一)运动控制器源码解析---刚体动力学建模

       本篇内容深入探讨了开源MIT Min cheetah机械狗设计系列文章中的刚体动力学模型。刚体动力学模型是机械狗设计的核心，是麻省理工团队独立开发的动力学算法的重要基础。动力学算法的理论依据参考了Roy Featherstone的文章《Rigid Body Dynamics Algorithms》，该文章提出了一种新的六维运动空间和力空间，概念类似于运动旋量和力旋量。

       商业动力学运算库如CoppeliaSim的Bullet 2.和单独的动力学求解库pinocchio、frost、drake等在机械狗设计中得到了广泛应用。机械狗设计所用的动力学算法设计思想包含牛顿欧拉方程、坐标系选取问题、六维运动空间等核心概念。牛顿欧拉方程是力学基础，描述了力与加速度和扭矩之间的关系，包括了定点和定轴转动的公式。坐标系的选择对动力学和运动学分析至关重要，不同坐标系的设计使计算变得更加高效。Pl¨ucker坐标系的引入实现了平动和转动的统一表示，简化了动力学方程，方便了后续程序的编写。

       在六维运动空间中，刚体的速度和空间力被统一表示，使得动力学分析更加简洁。动力学模型编程中，动力学公式和运动学树的概念被整合进代码中，以方便处理和编程。文章最后指出，动力学知识的探讨还将继续，后续计划将增加视觉感知、激光雷达扫描等机械狗的智能功能，以提升其性能。

Mohr-Coulomb强度破坏准则：数学表达与MATLAB程序源代码

       莫尔-库仑(MC)破坏准则在主应力空间中描述了材料失效的条件，特别是对于各向同性材料而言。该准则假定中主应力对破坏过程无影响。从数学表达上，MC准则可以通过以下方式表示：

       1. 表达式（1）: 用[公式]和[公式]表示破坏平面的关系；

       2. 表达式（2）: 用[公式]和[公式]表示破坏平面的关系。

       在岩石力学实验中，由于单轴抗压强度远大于单轴抗拉强度，MC准则在预测岩石材料强度方面表现出了极高精度。

       数学上，MC准则可以简化为三个主应力的函数关系：

       [公式][公式][公式]

       这里的表达式需要考虑的具体参数包括[公式]、[公式]、[公式]、[公式]、[公式]和[公式]。

       为了在MATLAB中实现这一准则，程序可以分为三个部分：编写MC准则表达式相关的函数、编写主程序进行计算以及绘制结果。

       具体步骤如下：

       1. 函数编写：实现MC准则表达式计算。

       2. 主代码编写：执行计算并生成结果。

       3. 结果展示：通过MATLAB绘制出MC准则的结果。

力学性质绘图代码：杨氏模量+泊松比

       为了深入理解材料的力学性质，我们特别制作了一篇关于杨氏模量与泊松比绘图的推文。本篇旨在介绍matplotlib的polar plot，并通过示例代码展示如何计算并绘出这些重要的弹性常数。

       在进行力学性质分析时，我们通常需要计算材料的杨氏模量和泊松比。通过引用物理评论B中的公式，我们可以得到相应的计算方法。在二维材料的分析中，我们需要将公式应用于实际数据以获得所需的弹性常数。

       以下图展示了一个文献中的实际结果，读者可以参考此图来理解最终绘图效果。为了达到这一目的，我们提供了详细的绘图代码。如果您希望复制并使用这些代码进行绘图，只需按照以下步骤操作：

       首先，确保您已经安装了必要的matplotlib库。如果您需要获取具体的源码以用于实际绘图，请关注我们的公众号"计算凝聚态物理"。在阅读和点赞该推文后，请截图并私信回复“杨氏模量绘图”，即可获取相应的源码。

       通过本推文，我们希望能够帮助您更好地理解并应用杨氏模量与泊松比的计算与绘图过程，从而促进材料科学与工程领域的研究与学习。

基于OpenFOAM求解器二次开发

       OpenFOAM是开源计算流体动力学（CFD）软件包，提供模拟和建模工具以解决复杂流体流动问题。其强大的求解器库能模拟包括湍流、多相流、传热在内的多种现象。使用OpenFOAM求解器进行特定问题求解时，可能需要自定义算法以满足需求。以投影法为例，本文介绍如何自定义OpenFOAM求解器。

       投影法求解原理适用于二维不可压缩N-S方程。在每一步时间推进中，通过三个子步解出压力，最终推导出速度。首先确定时间离散格式，选择显式欧拉格式，从而得到离散方程。然后，引入速度中间量分解方程组，求解速度中间量和压力项。

       要创建自定义OpenFOAM求解器，首先从现有求解器复制，如将icoFoam求解器复制至新目录，避免覆盖系统求解器。修改求解器代码目录，通常存于user目录下。接着，修改求解器源代码文件，如icoFoam.C，以实现投影法公式。同时调整createFields.H文件，确保变量规范。

       完成自定义求解器后，使用wmake命令编译。随后，对算例进行调试，包括网格绘制、边界条件设定和迭代设置。以elbow算例为例，通过自定义求解器myicoFoam进行运算，获得速度、压力场结果。

       总结，本文详细阐述了如何基于投影法自定义OpenFOAM求解器，并通过elbow算例验证方法的有效性。希望本文能为读者提供基础指导，实际应用时需根据具体情况调整参数。