【亲测免费】 GPU分子动力学模拟软件GPUMD的使用教程

GPU分子动力学模拟软件GPUMD的使用教程

1. 项目的目录结构及介绍

GPUMD（Graphics Processing Units Molecular Dynamics）是一个在图形处理单元（GPU）上完全实现的通用分子动力学（MD）软件包。以下是项目的目录结构及其简要介绍：

GPUMD/
├── .github/               # GitHub特定配置文件
├── .gitignore             # Git忽略文件列表
├── Dockerfile             # Docker构建文件
├── LICENCE                # 项目许可证文件
├── README.md              # 项目自述文件
├── doc/                   # 文档目录
├── examples/              # 示例目录
├── logo/                  # 项目标志图片目录
├── potentials/            # 势能函数目录
├── src/                   # 源代码目录
├── tests/                 # 测试目录
├── tools/                 # 工具目录
└── ...                    # 其他文件和目录

• .github/: 包含GitHub的配置文件。
• .gitignore: 定义了Git应该忽略的文件和目录。
• Dockerfile: 用于创建Docker容器镜像的文件。
• LICENCE: 项目使用的许可证信息，本项目使用GPL-3.0许可证。
• README.md: 项目的基本介绍和使用说明。
• doc/: 包含项目的详细文档。
• examples/: 包含了一些示例输入文件，用于演示如何运行GPUMD。
• logo/: 存放项目的标志图片。
• potentials/: 包含不同的势能函数。
• src/: 源代码目录，包含GPUMD的核心实现。
• tests/: 包含测试代码，用于验证软件的正确性。
• tools/: 提供了一些辅助工具。

2. 项目的启动文件介绍

在src/目录下，最重要的启动文件是make文件。使用以下命令编译GPUMD：

make

执行上述命令后，会在src/目录下生成两个可执行文件：gpumd和nep。gpumd是用于分子动力学模拟的主程序，而nep是用于训练神经演化势能（NEP）的辅助程序。

3. 项目的配置文件介绍

GPUMD使用输入文件来配置和运行模拟。这些输入文件通常位于examples/目录下，以.in为文件扩展名。配置文件包含了一系列的指令和参数，用于设置模拟的各个方面，例如系统参数、模拟步骤、势能参数等。

以下是一个简单的配置文件示例：

[Simulation]
dt = 1.0                 ; 时间步长
steps = 100000           ; 模拟总步数

[OfYear]
type = 0                 ; 原子类型
mass = 1.0               ; 原子质量

[ForceField]
type = 1                 ; 势能类型
param = 1.0 1.0 1.0      ; 势能参数

[Boundary]
type = 3                 ; 边界条件类型
x = 10.0 10.0           ; x方向边界
y = 10.0 10.0           ; y方向边界
z = 10.0 10.0           ; z方向边界

[Thermostat]
type = 0                 ; 温度控制器类型
temp = 300               ; 目标温度

每个块（如[Simulation]、[OfYear]等）代表不同的配置类别，块内的参数定义了模拟的具体设置。

在使用GPUMD进行模拟前，用户需要根据实际需求修改配置文件中的参数。详细的配置说明可以在项目的官方文档中找到。