分子模拟软件

分子模拟软件非常之多,那么常用的有哪些呢?

LAMMPS

LAMMPS全称Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator,是一款经典的开源分子动力学模拟软件,主要侧重于材料的模拟,在固态材料(金属、半导体)和软质材料(生物分子、聚合物)以及介观系统方面有着巨大优势。 LAMMPS 可以运行在单节点服务器上或通过MPI消息传递机制在多节点机器上实现并行计算。在并行机器上,LAMMPS使用空间分解技术将模拟区域分为具有相同计算成本的小子域,并将这些小子域分配给每一个处理器。LAMMPS有支持GPU加速的版本。

Amber

分子模拟软件Amber。Amber是一套针对生物分子模拟的软件包,始于上世纪70年代,有很到的内置势能模型,主要功能包含两个方面,一是生物分子的分子力学力场模拟,二是分子动力学模拟。最新的Amer包含两个部分:AmberTools18和Amber18,用户可以在未安装Amber18的情况下使用AmberTools18。Amber从Amber11开始便支持GPU加速,Amber18中支持GPU计算的模块将更多。

Gromacs

Gromacs同样也是一款免费的模拟计算软件程序包,主要用于分子动力学模拟和体系能量最小化。如果体系初始构型离平衡态非常远,体系的受力可能过大,以致MD模拟失败。在这种情况下,需要先对体系进行稳健的能量最小化。Gromacs支持分子动力学常用的算法,并且对许多算法进行了优化,这使得Gromacs运行速度非常之快。Gromacs上手快,有专门的中文使用手册,而缺点则是缺乏高端的分析工具。Gromacs支持GPU加速计算,并且同样也支持并行运算,也使用MPI进行通讯。

NAMD

NAMD是一款针对大生物分子体系的高性能并行分子动力学计算程序,适用于蛋白质、核酸、细胞膜等体系,它基于Charm++并行项目,支持的处理器核心数从典型的数百个到500000个不等。NAMD功能强大,自带工具齐全。NAMD的源码是免费下载的,用户可自行下载编译,并且NAMD兼容其他诸如Amber、Charmm和X-PLOR等分子模拟软件的文件。

分子模拟软件实在太多,就不一一介绍了,其他的软件如Charmm、Tinker、DL-POLY等可自行了解。

高分子模拟软件POLYFLOW

POLYFLOW是采用有限元法的CFD软件,专用于粘弹性材料的流动模拟。它适用于塑料、树脂等高分子材料的挤出成型、吹塑成型、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动及传热和化学反应问题。另外也可用于模拟聚合物问题的流动方面始终领先于其他软件。

Materials Studio

Materials Studio是专门为材料科学领域研究者开发的一款可运行在PC上的模拟软件。 MS分子模拟 。Discover是MS提供的一个分子力学计算模块, 使用多种分子力学和动力学方法,以仔细推导的力场作为基础,可准确地计算出最低能量构型、分子体系的结构和动力学轨迹等。