add example for loading a pair style
This commit is contained in:
Axel Kohlmeyer
17
examples/plugins/Makefile
Normal file
17
examples/plugins/Makefile
Normal file
@ -0,0 +1,17 @@
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CXX=mpicxx
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CXXFLAGS=-I../../src -Wall -O3 -fPIC
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LD=$(CXX) -shared -rdynamic
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morse2plugin.so: morse2plugin.o pair_morse2.o
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$(LD) -o $@ $^
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.cpp.o:
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$(CXX) -o $@ $(CXXFLAGS) -c $<
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pair_morse2.o: pair_morse2.cpp pair_morse2.h
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morse2plugin.o: morse2plugin.cpp pair_morse2.h
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clean:
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rm -f *~ *.so *.o log.lammps
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29
examples/plugins/morse2plugin.cpp
Normal file
29
examples/plugins/morse2plugin.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,29 @@
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#include "lammpsplugin.h"
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#include "lammps.h"
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#include "version.h"
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#include <cstring>
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#include "pair_morse2.h"
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using namespace LAMMPS_NS;
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static Pair *morse2creator(LAMMPS *lmp)
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{
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return new PairMorse2(lmp);
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}
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static lammpsplugin_t plugin;
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void lammpsplugin_init(void *lmp)
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{
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memset(&plugin,0,sizeof(lammpsplugin_t));
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plugin.version = LAMMPS_VERSION;
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plugin.style = "pair";
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plugin.name = "morse2";
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plugin.info = "Morse2 variant pair style v1.0 by Axel Kohlmeyer";
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plugin.creator = (lammpsplugin_factory *) &morse2creator;
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lammpsplugin_register(&plugin, (LAMMPS *)lmp);
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|
}
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359
examples/plugins/pair_morse2.cpp
Normal file
359
examples/plugins/pair_morse2.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,359 @@
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/* ----------------------------------------------------------------------
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|
LAMMPS - Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator
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|
https://lammps.sandia.gov/, Sandia National Laboratories
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|
Steve Plimpton, sjplimp@sandia.gov
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|
Copyright (2003) Sandia Corporation. Under the terms of Contract
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|
DE-AC04-94AL85000 with Sandia Corporation, the U.S. Government retains
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|
certain rights in this software. This software is distributed under
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the GNU General Public License.
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See the README file in the top-level LAMMPS directory.
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------------------------------------------------------------------------- */
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#include "pair_morse2.h"
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#include <cmath>
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#include <cstring>
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#include "atom.h"
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#include "comm.h"
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#include "force.h"
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#include "neigh_list.h"
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#include "memory.h"
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#include "error.h"
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using namespace LAMMPS_NS;
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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|
PairMorse2::PairMorse2(LAMMPS *lmp) : Pair(lmp)
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{
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writedata = 1;
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}
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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PairMorse2::~PairMorse2()
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{
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if (allocated) {
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memory->destroy(setflag);
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memory->destroy(cutsq);
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memory->destroy(cut);
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|
memory->destroy(d0);
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|
memory->destroy(alpha);
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|
memory->destroy(r0);
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||||||
|
memory->destroy(morse1);
|
||||||
|
memory->destroy(offset);
|
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|
}
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|
}
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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void PairMorse2::compute(int eflag, int vflag)
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{
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int i,j,ii,jj,inum,jnum,itype,jtype;
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double xtmp,ytmp,ztmp,delx,dely,delz,evdwl,fpair;
|
||||||
|
double rsq,r,dr,dexp,factor_lj;
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||||||
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int *ilist,*jlist,*numneigh,**firstneigh;
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evdwl = 0.0;
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ev_init(eflag,vflag);
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double **x = atom->x;
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double **f = atom->f;
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int *type = atom->type;
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int nlocal = atom->nlocal;
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double *special_lj = force->special_lj;
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int newton_pair = force->newton_pair;
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||||||
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inum = list->inum;
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ilist = list->ilist;
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numneigh = list->numneigh;
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firstneigh = list->firstneigh;
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||||||
|
// loop over neighbors of my atoms
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||||||
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for (ii = 0; ii < inum; ii++) {
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||||||
|
i = ilist[ii];
|
||||||
|
xtmp = x[i][0];
|
||||||
|
ytmp = x[i][1];
|
||||||
|
ztmp = x[i][2];
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||||||
|
itype = type[i];
|
||||||
|
jlist = firstneigh[i];
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||||||
|
jnum = numneigh[i];
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||||||
|
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||||||
|
for (jj = 0; jj < jnum; jj++) {
|
||||||
|
j = jlist[jj];
|
||||||
|
factor_lj = special_lj[sbmask(j)];
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||||||
|
j &= NEIGHMASK;
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||||||
|
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||||||
|
delx = xtmp - x[j][0];
|
||||||
|
dely = ytmp - x[j][1];
|
||||||
|
delz = ztmp - x[j][2];
|
||||||
|
rsq = delx*delx + dely*dely + delz*delz;
|
||||||
|
jtype = type[j];
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rsq < cutsq[itype][jtype]) {
|
||||||
|
r = sqrt(rsq);
|
||||||
|
dr = r - r0[itype][jtype];
|
||||||
|
dexp = exp(-alpha[itype][jtype] * dr);
|
||||||
|
fpair = factor_lj * morse1[itype][jtype] * (dexp*dexp - dexp) / r;
|
||||||
|
|
||||||
|
f[i][0] += delx*fpair;
|
||||||
|
f[i][1] += dely*fpair;
|
||||||
|
f[i][2] += delz*fpair;
|
||||||
|
if (newton_pair || j < nlocal) {
|
||||||
|
f[j][0] -= delx*fpair;
|
||||||
|
f[j][1] -= dely*fpair;
|
||||||
|
f[j][2] -= delz*fpair;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (eflag) {
|
||||||
|
evdwl = d0[itype][jtype] * (dexp*dexp - 2.0*dexp) -
|
||||||
|
offset[itype][jtype];
|
||||||
|
evdwl *= factor_lj;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (evflag) ev_tally(i,j,nlocal,newton_pair,
|
||||||
|
evdwl,0.0,fpair,delx,dely,delz);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (vflag_fdotr) virial_fdotr_compute();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
allocate all arrays
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||||||
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------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::allocate()
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{
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||||||
|
allocated = 1;
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||||||
|
int n = atom->ntypes;
|
||||||
|
|
||||||
|
memory->create(setflag,n+1,n+1,"pair:setflag");
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= n; i++)
|
||||||
|
for (int j = i; j <= n; j++)
|
||||||
|
setflag[i][j] = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
memory->create(cutsq,n+1,n+1,"pair:cutsq");
|
||||||
|
|
||||||
|
memory->create(cut,n+1,n+1,"pair:cut");
|
||||||
|
memory->create(d0,n+1,n+1,"pair:d0");
|
||||||
|
memory->create(alpha,n+1,n+1,"pair:alpha");
|
||||||
|
memory->create(r0,n+1,n+1,"pair:r0");
|
||||||
|
memory->create(morse1,n+1,n+1,"pair:morse1");
|
||||||
|
memory->create(offset,n+1,n+1,"pair:offset");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
global settings
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------------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::settings(int narg, char **arg)
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||||||
|
{
|
||||||
|
if (narg != 1) error->all(FLERR,"Illegal pair_style command");
|
||||||
|
|
||||||
|
cut_global = utils::numeric(FLERR,arg[0],false,lmp);
|
||||||
|
|
||||||
|
// reset cutoffs that have been explicitly set
|
||||||
|
|
||||||
|
if (allocated) {
|
||||||
|
int i,j;
|
||||||
|
for (i = 1; i <= atom->ntypes; i++)
|
||||||
|
for (j = i; j <= atom->ntypes; j++)
|
||||||
|
if (setflag[i][j]) cut[i][j] = cut_global;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
set coeffs for one or more type pairs
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::coeff(int narg, char **arg)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (narg < 5 || narg > 6)
|
||||||
|
error->all(FLERR,"Incorrect args for pair coefficients");
|
||||||
|
if (!allocated) allocate();
|
||||||
|
|
||||||
|
int ilo,ihi,jlo,jhi;
|
||||||
|
utils::bounds(FLERR,arg[0],1,atom->ntypes,ilo,ihi,error);
|
||||||
|
utils::bounds(FLERR,arg[1],1,atom->ntypes,jlo,jhi,error);
|
||||||
|
|
||||||
|
double d0_one = utils::numeric(FLERR,arg[2],false,lmp);
|
||||||
|
double alpha_one = utils::numeric(FLERR,arg[3],false,lmp);
|
||||||
|
double r0_one = utils::numeric(FLERR,arg[4],false,lmp);
|
||||||
|
|
||||||
|
double cut_one = cut_global;
|
||||||
|
if (narg == 6) cut_one = utils::numeric(FLERR,arg[5],false,lmp);
|
||||||
|
|
||||||
|
int count = 0;
|
||||||
|
for (int i = ilo; i <= ihi; i++) {
|
||||||
|
for (int j = MAX(jlo,i); j <= jhi; j++) {
|
||||||
|
d0[i][j] = d0_one;
|
||||||
|
alpha[i][j] = alpha_one;
|
||||||
|
r0[i][j] = r0_one;
|
||||||
|
cut[i][j] = cut_one;
|
||||||
|
setflag[i][j] = 1;
|
||||||
|
count++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (count == 0) error->all(FLERR,"Incorrect args for pair coefficients");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
init for one type pair i,j and corresponding j,i
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
double PairMorse2::init_one(int i, int j)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (setflag[i][j] == 0) error->all(FLERR,"All pair coeffs are not set");
|
||||||
|
|
||||||
|
morse1[i][j] = 2.0*d0[i][j]*alpha[i][j];
|
||||||
|
|
||||||
|
if (offset_flag) {
|
||||||
|
double alpha_dr = -alpha[i][j] * (cut[i][j] - r0[i][j]);
|
||||||
|
offset[i][j] = d0[i][j] * (exp(2.0*alpha_dr) - 2.0*exp(alpha_dr));
|
||||||
|
} else offset[i][j] = 0.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
d0[j][i] = d0[i][j];
|
||||||
|
alpha[j][i] = alpha[i][j];
|
||||||
|
r0[j][i] = r0[i][j];
|
||||||
|
morse1[j][i] = morse1[i][j];
|
||||||
|
offset[j][i] = offset[i][j];
|
||||||
|
|
||||||
|
return cut[i][j];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
proc 0 writes to restart file
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::write_restart(FILE *fp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
write_restart_settings(fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
int i,j;
|
||||||
|
for (i = 1; i <= atom->ntypes; i++)
|
||||||
|
for (j = i; j <= atom->ntypes; j++) {
|
||||||
|
fwrite(&setflag[i][j],sizeof(int),1,fp);
|
||||||
|
if (setflag[i][j]) {
|
||||||
|
fwrite(&d0[i][j],sizeof(double),1,fp);
|
||||||
|
fwrite(&alpha[i][j],sizeof(double),1,fp);
|
||||||
|
fwrite(&r0[i][j],sizeof(double),1,fp);
|
||||||
|
fwrite(&cut[i][j],sizeof(double),1,fp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
proc 0 reads from restart file, bcasts
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::read_restart(FILE *fp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
read_restart_settings(fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
allocate();
|
||||||
|
|
||||||
|
int i,j;
|
||||||
|
int me = comm->me;
|
||||||
|
for (i = 1; i <= atom->ntypes; i++)
|
||||||
|
for (j = i; j <= atom->ntypes; j++) {
|
||||||
|
if (me == 0) utils::sfread(FLERR,&setflag[i][j],sizeof(int),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
MPI_Bcast(&setflag[i][j],1,MPI_INT,0,world);
|
||||||
|
if (setflag[i][j]) {
|
||||||
|
if (me == 0) {
|
||||||
|
utils::sfread(FLERR,&d0[i][j],sizeof(double),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
utils::sfread(FLERR,&alpha[i][j],sizeof(double),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
utils::sfread(FLERR,&r0[i][j],sizeof(double),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
utils::sfread(FLERR,&cut[i][j],sizeof(double),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
MPI_Bcast(&d0[i][j],1,MPI_DOUBLE,0,world);
|
||||||
|
MPI_Bcast(&alpha[i][j],1,MPI_DOUBLE,0,world);
|
||||||
|
MPI_Bcast(&r0[i][j],1,MPI_DOUBLE,0,world);
|
||||||
|
MPI_Bcast(&cut[i][j],1,MPI_DOUBLE,0,world);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
proc 0 writes to restart file
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::write_restart_settings(FILE *fp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fwrite(&cut_global,sizeof(double),1,fp);
|
||||||
|
fwrite(&offset_flag,sizeof(int),1,fp);
|
||||||
|
fwrite(&mix_flag,sizeof(int),1,fp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
proc 0 reads from restart file, bcasts
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::read_restart_settings(FILE *fp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (comm->me == 0) {
|
||||||
|
utils::sfread(FLERR,&cut_global,sizeof(double),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
utils::sfread(FLERR,&offset_flag,sizeof(int),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
utils::sfread(FLERR,&mix_flag,sizeof(int),1,fp,nullptr,error);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
MPI_Bcast(&cut_global,1,MPI_DOUBLE,0,world);
|
||||||
|
MPI_Bcast(&offset_flag,1,MPI_INT,0,world);
|
||||||
|
MPI_Bcast(&mix_flag,1,MPI_INT,0,world);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
proc 0 writes to data file
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::write_data(FILE *fp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= atom->ntypes; i++)
|
||||||
|
fprintf(fp,"%d %g %g %g\n",i,d0[i][i],alpha[i][i],r0[i][i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ----------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
proc 0 writes all pairs to data file
|
||||||
|
------------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
void PairMorse2::write_data_all(FILE *fp)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= atom->ntypes; i++)
|
||||||
|
for (int j = i; j <= atom->ntypes; j++)
|
||||||
|
fprintf(fp,"%d %d %g %g %g %g\n",
|
||||||
|
i,j,d0[i][j],alpha[i][j],r0[i][j],cut[i][j]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* ---------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
|
||||||
|
double PairMorse2::single(int /*i*/, int /*j*/, int itype, int jtype, double rsq,
|
||||||
|
double /*factor_coul*/, double factor_lj,
|
||||||
|
double &fforce)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double r,dr,dexp,phi;
|
||||||
|
|
||||||
|
r = sqrt(rsq);
|
||||||
|
dr = r - r0[itype][jtype];
|
||||||
|
dexp = exp(-alpha[itype][jtype] * dr);
|
||||||
|
fforce = factor_lj * morse1[itype][jtype] * (dexp*dexp - dexp) / r;
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phi = d0[itype][jtype] * (dexp*dexp - 2.0*dexp) - offset[itype][jtype];
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return factor_lj*phi;
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}
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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void *PairMorse2::extract(const char *str, int &dim)
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{
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dim = 2;
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if (strcmp(str,"d0") == 0) return (void *) d0;
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if (strcmp(str,"r0") == 0) return (void *) r0;
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||||||
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if (strcmp(str,"alpha") == 0) return (void *) alpha;
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return nullptr;
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||||||
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}
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70
examples/plugins/pair_morse2.h
Normal file
70
examples/plugins/pair_morse2.h
Normal file
@ -0,0 +1,70 @@
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/* -*- c++ -*- ----------------------------------------------------------
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LAMMPS - Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator
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http://lammps.sandia.gov, Sandia National Laboratories
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Steve Plimpton, sjplimp@sandia.gov
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Copyright (2003) Sandia Corporation. Under the terms of Contract
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DE-AC04-94AL85000 with Sandia Corporation, the U.S. Government retains
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certain rights in this software. This software is distributed under
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the GNU General Public License.
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See the README file in the top-level LAMMPS directory.
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------------------------------------------------------------------------- */
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#ifndef LMP_PAIR_MORSE2_H
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#define LMP_PAIR_MORSE2_H
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#include "pair.h"
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namespace LAMMPS_NS {
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class PairMorse2 : public Pair {
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public:
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PairMorse2(class LAMMPS *);
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virtual ~PairMorse2();
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virtual void compute(int, int);
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void settings(int, char **);
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void coeff(int, char **);
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double init_one(int, int);
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void write_restart(FILE *);
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void read_restart(FILE *);
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void write_restart_settings(FILE *);
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void read_restart_settings(FILE *);
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void write_data(FILE *);
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void write_data_all(FILE *);
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double single(int, int, int, int, double, double, double, double &);
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void *extract(const char *, int &);
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protected:
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double cut_global;
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double **cut;
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double **d0,**alpha,**r0;
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double **morse1;
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double **offset;
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virtual void allocate();
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};
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}
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#endif
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/* ERROR/WARNING messages:
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E: Illegal ... command
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Self-explanatory. Check the input script syntax and compare to the
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documentation for the command. You can use -echo screen as a
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command-line option when running LAMMPS to see the offending line.
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E: Incorrect args for pair coefficients
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Self-explanatory. Check the input script or data file.
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E: All pair coeffs are not set
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All pair coefficients must be set in the data file or by the
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pair_coeff command before running a simulation.
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*/
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Reference in New Issue
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