GPUMD 弹性常数与矩阵读法

本文使用鸢算科技集群GPUMD 5.9.1实际运行结果。先下载全部实例与绘图脚本并解压，进入gpumd-examples目录。参考结果在cases，新运行放在work；不要在参考目录重复运行，让输出不断追加。

本篇做什么#

先放松硅晶胞，再施加0.5%应变计算6×6弹性矩阵。

1 准备算例#

python new-case.py 05-elastic
cd work/05-elastic
ls

附件中已包含结构与势文件，不需要自己输入几百行坐标。若要从自己的结构开始，请先阅读建模与输入文件。

2 查看和修改输入#

compute_elastic 0.005中0.005为无量纲应变。弹性计算比一般结构优化对残余应力更敏感，本例采用更紧的1E-5 eV/Å优化阈值。

05-elastic / run.in

potential potential.txt
minimize fire 0.00001 3000 1 1
compute_elastic 0.005

3 提交并检查进度#

sbatch run.sh
squeue -u "$USER"
tail -n 20 run.log

默认脚本用于V100核时队列。P100或套餐用户先运行yskit，选择复制Slurm脚本及匹配的用户类型、GPUMD版本、GPU型号。单进程启动，不要再套mpirun启动多个相同实例。

本例在计算节点执行的命令为：

gpumd > run.log 2>&1

这条命令已经在提交脚本内，平时只需sbatch run.sh。等待任务结束、查看日志，再读取结果。

4 查看结果和本次数据#

elastic.out单位为GPa，Voigt顺序为xx、yy、zz、yz、xz、xy。立方晶体主要查看C11、C12、C44。本例为零温静态势函数结果；正式计算应比较应变幅度并确认应力基准。

head -n 12 elastic.out

本次elastic.out开头的数据（完整文件在附件中）：

 148.647    65.526    65.526     0.000     0.000     0.000  
  65.526   148.647    65.526    -0.000     0.000     0.000  
  65.526    65.526   148.647    -0.000     0.000     0.000  
   0.000    -0.000    -0.000    74.986     0.000     0.000  

5 用自己的输出重新画图#

回到附件根目录，加载绘图环境：

cd ../..
module load ase/3.29.0
python plot.py --chapter elastic --root work

如果想先查看附件里的参考数据，执行python plot.py --chapter elastic。生成的图片在相应根目录的figures中，脚本只读取数据，不修改结果。

换成自己的体系时#

先确认结构、元素和势函数适用范围，再确定温度、边界条件、时间步长与统计长度。随机初速度会使短程数值不同；复现时先比较数量级、趋势、能量稳定性和输出维度。正式研究应做势函数可靠性、尺寸与时间收敛检查。

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