ESPResSo
概况
ESPResSo是一款针对软物质使用粗粒化或珠簧(bead-spring)模型进行动力学模拟和分析的软件,可用于物理、化学及生物分子体系。模拟系统包括高分子、液晶、胶体,聚电解质,铁磁流体和生物体系如DNA和脂质膜等。同时具有DPD及格子玻尔兹曼求解器可用于研究流体动力相互作用,并支持多种粒子与格子玻尔兹曼流体(LB fluid)的耦合。
ESPResSo是一款开源软件,使用GPL3协议。该软件为并行软件,支持在单机、轻便集群及超算集群上运行,部分模块支持GPU加速。并行代码提供Python接口,可通过Python脚本控制,使得软件具备很强的灵活性。
该软件的主要开发者为德国Stuttgart大学计算物理学院,贡献者来自世界各地。
主要功能
- 支持多种系综: NVE, NVT, NPT, μVT
- 非键作用力: Lennard Jones, Buckingham, Morse, Generic tabulated potentials等
- 成键作用力:harmonic spring, FENE, generic tabulated bonded potentials等
- 支持各向异性相互作用: Gay-Berne粒子等
- 静电及静磁作用: P3M, MMM1D, MMM2D, ELC, dipolar P3M, DLC, MEMD, MMM2DIC, ELCIC, ICC, LB-EK
- 约束: 可固定全部或部分粒子的坐标,可施加多种多种空间约束(walls, spheres, pores等)
- 刚体模拟: 可以从多个粒子构建任意形状的扩展对象
- 动态成键: 粒子碰撞时可产生新的键以研究聚集效应
- 流体动力学: 格子玻尔兹曼流体(Lattice-Boltzmann fluid,可在GPGPU运行),耗散粒子动力学 (DPD)
- 分析: 具备大量分析函数,可使用VMD或paraview进行可视化
特色
ESPResSo的特色是专门针对粗粒化模型。另有以下几个特点:
- 可通过脚本语言控制(较早版本为Tcl,新版为Python)
- 用户可添加新算法,对软件功能进行扩展
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