ThermoElasticSim

快速入门

  • 安装指南
    • 系统要求
    • 工具安装
      • 安装uv（推荐）
      • 安装编译工具
    • 快速安装
      • 方法一：使用uv（推荐）
      • 方法二：使用pip
    • 验证安装
      • 运行测试套件
      • 验证核心功能
      • 运行示例
    • 可选依赖
    • 开发环境设置
    • 故障排除
      • 编译错误
      • 依赖冲突
      • 虚拟环境问题
      • 性能问题
    • 获取帮助
  • 快速开始
    • 一键运行示例
    • 预期输出
    • 自定义材料
    • 下一步
    • 常见问题
  • YAML 场景快速上手
    • 运行方法
    • 参数说明
    • 输出产物
  • 术语与约定
    • 小应变线性化前提
    • 单位系统
      • 基本单位
      • 导出单位
      • 单位转换
    • Voigt记号约定
      • 张量-向量映射
      • 工程剪切应变
      • 立方晶系弹性常数
    • 坐标系约定
      • 晶格向量和原子位置
      • 周期性边界条件（PBC）
    • 矩阵运算约定
      • 形变施加
      • 应力计算
    • 数据结构约定
      • Cell对象
      • Atom对象
    • 文献引用约定

交互式教程

  • 1. 弹性理论基础
    • 1.1. 🚀 快速开始
    • 1.2. 学习目标
    • 1.3. 先备知识
    • 1.4. 预计时长
    • 1.5. 理论背景
    • 1.6. 从单个原子到晶胞
    • 1.7. 构建小型FCC超胞
    • 1.8. 引入势函数概念
    • 1.9. 结构优化与零温基态搜索
    • 1.10. 从原子力到连续介质应力
    • 1.11. 应变的概念和可视化
    • 1.12. Hooke定律与弹性常数测定
    • 1.13. 总结：从原子到弹性常数
      • 1.13.1. 关键洞察
      • 1.13.2. 教学目的与精度限制
      • 1.13.3. 高精度计算方法
      • 1.13.4. 延伸阅读
  • 2. 零温弹性常数计算
    • 2.1. 学习目标
    • 2.2. 物理背景
    • 2.3. 准备与导入
    • 2.4. 构建结构与基态制备
    • 2.5. 手动计算 C11/C12（单轴应变法）
    • 2.6. 计算 C44（剪切应变法）
    • 2.7. 弹性模量汇总
    • 2.8. 有限尺寸效应分析
    • 2.9. 一键 API / YAML（高级用法）
    • 2.10. Diamond（单尺寸，Tersoff 1988）
    • 2.11. 总结
      • 2.11.1. 参考文献
      • 2.11.2. 延伸阅读
  • 3. 分子动力学：从 NVE 到 NVT 系综
    • 3.1. 引言
      • 3.1.1. 学习目标
      • 3.1.2. 相关API文档
    • 3.2. 环境准备
      • 3.2.1. 系统设置说明
      • 3.2.2. 势函数选择
    • 3.3. 第一部分：数值积分与保辛性
    • 3.4. 牛顿方程的数值挑战
      • 3.4.1. 为什么普通数值方法不够好？
      • 3.4.2. 保辛性的物理意义
    • 3.5. 积分方法对比实验
    • 3.6. Velocity-Verlet算法详解
      • 3.6.1. 1. 算法步骤分解
      • 3.6.2. 2. 对称性与时间可逆性
    • 3.7. 算符分离与Trotter分解
      • 3.7.1. 理论基础
      • 3.7.2. Trotter分解
      • 3.7.3. ThermoElasticSim的Propagator设计
    • 3.8. 第二部分：NVE系综深入分析
    • 3.9. 微正则系综的物理本质
      • 3.9.1. 温度的统计意义
      • 3.9.2. NVE的局限性
    • 3.10. 第三部分：恒温器方法
    • 3.11. 为什么需要恒温器？
    • 3.12. 恒温器的分类
      • 3.12.1. 1. 速度重缩放方法
      • 3.12.2. 2. 随机方法
      • 3.12.3. 3. 扩展系统方法
    • 3.13. Berendsen恒温器
      • 3.13.1. 优点
      • 3.13.2. 缺点
    • 3.14. Andersen恒温器
      • 3.14.1. 碰撞概率
      • 3.14.2. 特点
    • 3.15. Langevin恒温器
      • 3.15.1. 涨落-耗散定理
      • 3.15.2. 参数选择
    • 3.16. 第四部分：Nosé-Hoover链方法
    • 3.17. 扩展系统方法的思想
      • 3.17.1. 扩展哈密顿量
      • 3.17.2. 运动方程
      • 3.17.3. 链式扩展的必要性
    • 3.18. Nosé-Hoover链算法
      • 3.18.1. 链式耦合
      • 3.18.2. 质量参数选择
      • 3.18.3. 算符分离实现
    • 3.19. 第五部分：综合对比与应用
    • 3.20. 恒温器方法全面对比
    • 3.21. 恒温器选择指南
      • 3.21.1. 使用场景推荐
      • 3.21.2. 参数选择建议
    • 3.22. 本章总结
      • 3.22.1. 关键概念回顾
      • 3.22.2. 实践要点
      • 3.22.3. 下章预告
      • 3.22.4. 延伸阅读
  • 4. 分子动力学：NPT 系综与 MTK 算法
    • 4.1. 引言
    • 4.2. 学习目标
    • 4.3. 第一部分：NPT系综理论基础
      • 4.3.1. 1.1 吉布斯系综与压力控制
      • 4.3.2. 1.2 压力的微观定义
      • 4.3.3. 1.3 体积涨落与压缩率
    • 4.4. 第二部分：压力耦合方法
      • 4.4.1. 2.1 Berendsen压力耦合（教学演示）
    • 4.5. 第三部分：MTK算法详解
      • 4.5.1. 3.1 MTK扩展哈密顿量
      • 4.5.2. 3.2 九步对称Trotter分解
      • 4.5.3. 3.3 参数选择指南
      • 4.5.4. 3.4 矩阵指数传播技术
    • 4.6. 第四部分：NPT模拟实践
      • 4.6.1. 4.1 参数敏感性分析
      • 4.6.2. 4.2 完整NPT模拟示例
      • 4.6.3. 4.3 高压NPT模拟
    • 4.7. 第五部分：总结与最佳实践
      • 4.7.1. 5.1 MTK算法优势
      • 4.7.2. 5.2 参数选择指南
      • 4.7.3. 5.3 常见问题与解决方案
      • 4.7.4. 5.4 与其他方法比较
      • 4.7.5. 5.5 进一步学习
    • 4.8. 练习与思考
      • 4.8.1. 练习1：参数影响研究
      • 4.8.2. 练习2：热膨胀系数计算
      • 4.8.3. 练习3：状态方程拟合
      • 4.8.4. 思考题
    • 4.9. API参考
      • 4.9.1. 核心类
      • 4.9.2. MD方案
      • 4.9.3. 传播子
      • 4.9.4. 势函数
      • 4.9.5. 力学计算

理论与方法

  • 1. 弹性常数基础理论
    • 1.1. 线性弹性理论
      • 1.1.1. 应力-应变关系
      • 1.1.2. 应变的严格定义
      • 1.1.3. Voigt记号与剪切应变
    • 1.2. 能量二次型定义
      • 1.2.1. 零温弹性常数
      • 1.2.2. 能量展开
    • 1.3. 立方晶系弹性常数
      • 1.3.1. 对称性约化
      • 1.3.2. 弹性矩阵形式
      • 1.3.3. 物理意义
    • 1.4. 弹性模量关系
      • 1.4.1. 体积模量
      • 1.4.2. 剪切模量
      • 1.4.3. 杨氏模量和泊松比
    • 1.5. 稳定性判据
      • 1.5.1. Born稳定性条件
      • 1.5.2. Cauchy关系
    • 1.6. 计算方法概述
      • 1.6.1. 应力-应变法
      • 1.6.2. 能量-应变法
      • 1.6.3. 形变模式选择
    • 1.7. 温度效应
      • 1.7.1. 准静态近似
      • 1.7.2. 热膨胀修正
      • 1.7.3. 非谐效应
    • 1.8. 计算实现
      • 1.8.1. 应力计算方法
      • 1.8.2. 最小可执行示例
    • 1.9. 小结
  • 2. 零温弹性常数计算
    • 2.1. 工作流概述
      • 2.1.1. 核心问题：如何计算弹性常数
      • 2.1.2. 形变模式设计
    • 2.2. 关键API接口
      • 2.2.1. 结构构建
      • 2.2.2. 形变施加
      • 2.2.3. 结构优化
      • 2.2.4. 应力计算
      • 2.2.5. 弹性常数求解
    • 2.3. 一键基准测试
      • 2.3.1. 最简单的方法：run_zero_temp_benchmark
    • 2.4. 手动工作流实现
      • 2.4.1. 从晶体构建到弹性常数的完整步骤
      • 2.4.2. 单位转换
    • 2.5. 验证与误差分析
      • 2.5.1. 超胞尺寸收敛性测试
      • 2.5.2. 精度模式对比
    • 2.6. 势函数选择说明
      • 2.6.1. EAM势函数（推荐）
      • 2.6.2. Lennard-Jones说明
    • 2.7. 高阶效应考虑
      • 2.7.1. 非谐效应
      • 2.7.2. Born稳定性与相变
    • 2.8. 小结
  • 3. 分子动力学与统计系综
    • 3.1. MD理论基础
      • 3.1.1. 哈密顿力学框架
      • 3.1.2. 刘维尔算符与时间演化
      • 3.1.3. Trotter分解与算符分离
    • 3.2. 关键API接口
    • 3.3. 统计系综概念与对照
      • 3.3.1. 系综定义与物理意义
      • 3.3.2. 瞬时温度和压强
    • 3.4. 恒温器实现
      • 3.4.1. Berendsen 恒温器（教学）
      • 3.4.2. Andersen 恒温器（教学）
      • 3.4.3. Nose-Hoover链恒温器
      • 3.4.4. Langevin恒温器
    • 3.5. 恒压器实现
      • 3.5.1. MTK (Martyna-Tobias-Klein) 算法
      • 3.5.2. 压力控制参数选择
    • 3.6. 可复现实例
      • 3.6.1. Propagator-Scheme模式
    • 3.7. NVE 微正则系综示例
    • 3.8. NVT 恒温系综示例
      • 3.8.1. Andersen 恒温器（教学最小示例）
    • 3.9. NPT 等温等压系综示例
    • 3.10. NPT 等温等压系综示例
    • 3.11. 实现架构
      • 3.11.1. Propagator-Scheme模式
    • 3.12. 最佳实践建议
      • 3.12.1. 系综选择指南
      • 3.12.2. 参数调节建议
    • 3.13. 小结
  • 4. 有限温度弹性常数
    • 4.1. 计算工作流概览
      • 4.1.1. 有限温度弹性常数计算的标准流程
      • 4.1.2. 理论要点与近似
    • 4.2. 关键API接口
    • 4.3. NPT平衡 + NVT采样示例
      • 4.3.1. C44剪切弹性常数计算
      • 4.3.2. C11 与 C12（单轴）
    • 4.4. 涨落法理论概述
      • 4.4.1. NVT应力涨落关系
      • 4.4.2. NPT应变涨落关系
      • 4.4.3. 当前实现状态
    • 4.5. 统计误差与收敛性
      • 4.5.1. 块平均误差估计
      • 4.5.2. 相关时间分析
    • 4.6. 参数指导与最佳实践
      • 4.6.1. 系统尺寸选择
      • 4.6.2. 时间步长与模拟长度
      • 4.6.3. 恒温器参数调节
      • 4.6.4. 采样策略
    • 4.7. 小结

拓展内容

  • 弹性波传播模拟
    • 理论背景
      • 弹性波基础
      • Christoffel方程
      • 特殊方向波速
    • 模拟方法
      • Phase A：解析计算
      • Phase B：动力学模拟
      • 波源激发方式
      • 实现要点
      • 速度测量算法
      • 可视化输出
      • 符号说明
    • YAML配置示例
    • 运行命令
    • 输出文件
    • 物理参数建议
    • 常见问题
    • 参考文献
  • 势函数拓展
    • Tersoff势（已实现 Carbon 1988 PhysRevLett.61.2879）
      • 实现状态
      • 基本形式
      • 多体维里与应力（拉伸为正）
      • 适用材料
    • Stillinger-Weber势
      • 设计理念
      • 特点优势
    • 机器学习势
      • 发展趋势
      • 主要类型
      • 集成考虑
    • 注意事项
      • 当前限制与提示
      • 开发计划
      • 贡献指南
  • 高级专题
    • Born稳定性分析
      • 稳定性判据
      • 稳定性与声子的关系
      • 相变前兆
    • 非谐效应
      • 三阶弹性常数
      • 温度效应的物理起源
      • 高温修正
    • 数值精度与噪声控制
      • 应变幅度选择
      • 有限差分步长病态
      • 截断误差与尺寸效应
    • 优化算法选择
      • 结构优化器比较
      • 收敛标准设置
    • 并行化策略
      • 任务级并行
      • 应变并行
      • 温度并行
    • 特殊材料考虑
      • 各向异性材料
      • 低维材料
      • 多相材料
    • 实验对比指南
      • 文献数据来源
      • 温度修正
      • 误差评估
    • 小结
  • How-To 指南
    • 计算特定材料的弹性常数
      • 铝的完整计算
      • 铜的完整计算
      • 自定义材料参数
    • LJ体系最小示例
      • 完整的LJ计算流程
      • 处理周期性边界
    • 尺寸收敛测试
      • 系统尺寸扫描
      • 误差条估计
    • 回归测试
      • 验证计算正确性
      • 单元测试模板
    • 批处理脚本
      • 参数扫描
      • 并行计算
    • 数据后处理
      • 结果可视化
      • 导出为其他格式
    • 小结

API参考

  • 核心模块 (core)
    • 结构模块
      • 理论基础
      • Classes
      • Functions
      • Atom
        • Atom.id
        • Atom.symbol
        • Atom.mass_amu
        • Atom.mass
        • Atom.position
        • Atom.velocity
        • Atom.force
        • Atom.__init__()
        • Atom.move_by()
        • Atom.accelerate_by()
        • Atom.copy()
      • Cell
        • Cell.lattice_vectors
        • Cell.atoms
        • Cell.volume
        • Cell.pbc_enabled
        • Cell.lattice_locked
        • Cell.lattice_inv
        • Cell.num_atoms
        • Cell.apply_periodic_boundary()
        • Cell.minimum_image()
        • Cell.calculate_temperature()
        • Cell.build_supercell()
        • Cell.__init__()
        • Cell.calculate_volume()
        • Cell.get_box_lengths()
        • Cell.calculate_stress_tensor()
        • Cell.lock_lattice_vectors()
        • Cell.unlock_lattice_vectors()
        • Cell.apply_deformation()
        • Cell.apply_periodic_boundary()
        • Cell.copy()
        • Cell.calculate_temperature()
        • Cell.calculate_kinetic_energy()
        • Cell.get_positions()
        • Cell.get_velocities()
        • Cell.set_velocities()
        • Cell.get_forces()
        • Cell.minimum_image()
        • Cell.build_supercell()
        • Cell.get_com_velocity()
        • Cell.remove_com_motion()
        • Cell.get_com_position()
        • Cell.num_atoms
        • Cell.set_lattice_vectors()
        • Cell.get_fractional_coordinates()
        • Cell.set_fractional_coordinates()
        • Cell.set_positions()
        • Cell.get_volume()
        • Cell.scale_lattice()
    • 结构构建器
      • CrystallineStructureBuilder
        • CrystallineStructureBuilder.create_fcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_bcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_hcp()
        • CrystallineStructureBuilder.ATOMIC_MASSES
        • CrystallineStructureBuilder.__init__()
        • CrystallineStructureBuilder.create_fcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_diamond()
        • CrystallineStructureBuilder.create_bcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_hcp()
        • CrystallineStructureBuilder.get_supported_elements()
        • CrystallineStructureBuilder.get_atomic_mass()
    • 配置模块
      • Iterable
      • dataclass()
      • Path
        • Path.absolute()
        • Path.chmod()
        • Path.cwd()
        • Path.exists()
        • Path.expanduser()
        • Path.glob()
        • Path.group()
        • Path.hardlink_to()
        • Path.home()
        • Path.is_block_device()
        • Path.is_char_device()
        • Path.is_dir()
        • Path.is_fifo()
        • Path.is_file()
        • Path.is_mount()
        • Path.is_socket()
        • Path.is_symlink()
        • Path.iterdir()
        • Path.lchmod()
        • Path.link_to()
        • Path.lstat()
        • Path.mkdir()
        • Path.open()
        • Path.owner()
        • Path.read_bytes()
        • Path.read_text()
        • Path.readlink()
        • Path.rename()
        • Path.replace()
        • Path.resolve()
        • Path.rglob()
        • Path.rmdir()
        • Path.samefile()
        • Path.stat()
        • Path.symlink_to()
        • Path.touch()
        • Path.unlink()
        • Path.write_bytes()
        • Path.write_text()
      • Any
      • ConfigManager
        • ConfigManager.data
        • ConfigManager.__init__()
        • ConfigManager.data
        • ConfigManager.get()
        • ConfigManager.set_global_seed()
        • ConfigManager.make_output_dir()
        • ConfigManager.snapshot()
  • 弹性常数计算模块 (elastic)
    • 显式形变法
      • 零温计算
        • 分层设计
        • 基本原理
        • 数学基础
      • 有限温计算
    • 基础工具与材料参数
      • 理论基础
      • Cell
        • Cell.lattice_vectors
        • Cell.atoms
        • Cell.volume
        • Cell.pbc_enabled
        • Cell.lattice_locked
        • Cell.lattice_inv
        • Cell.num_atoms
        • Cell.apply_periodic_boundary()
        • Cell.minimum_image()
        • Cell.calculate_temperature()
        • Cell.build_supercell()
        • Cell.__init__()
        • Cell.apply_deformation()
        • Cell.apply_periodic_boundary()
        • Cell.build_supercell()
        • Cell.calculate_kinetic_energy()
        • Cell.calculate_stress_tensor()
        • Cell.calculate_temperature()
        • Cell.calculate_volume()
        • Cell.copy()
        • Cell.get_box_lengths()
        • Cell.get_com_position()
        • Cell.get_com_velocity()
        • Cell.get_forces()
        • Cell.get_fractional_coordinates()
        • Cell.get_positions()
        • Cell.get_velocities()
        • Cell.get_volume()
        • Cell.lock_lattice_vectors()
        • Cell.minimum_image()
        • Cell.num_atoms
        • Cell.remove_com_motion()
        • Cell.scale_lattice()
        • Cell.set_fractional_coordinates()
        • Cell.set_lattice_vectors()
        • Cell.set_positions()
        • Cell.set_velocities()
        • Cell.unlock_lattice_vectors()
      • Deformer
        • Deformer.delta
        • Deformer.num_steps
        • Deformer.logger
        • Deformer.__init__()
        • Deformer.STRAIN_COMPONENTS
        • Deformer.generate_deformation_matrices()
        • Deformer.apply_deformation()
      • dataclass()
      • MaterialParameters
        • MaterialParameters.name
        • MaterialParameters.symbol
        • MaterialParameters.mass_amu
        • MaterialParameters.lattice_constant
        • MaterialParameters.structure
        • MaterialParameters.literature_elastic_constants
        • MaterialParameters.temperature
        • MaterialParameters.description
        • MaterialParameters.name
        • MaterialParameters.symbol
        • MaterialParameters.mass_amu
        • MaterialParameters.lattice_constant
        • MaterialParameters.structure
        • MaterialParameters.literature_elastic_constants
        • MaterialParameters.temperature
        • MaterialParameters.description
        • MaterialParameters.__post_init__()
        • MaterialParameters.bulk_modulus
        • MaterialParameters.shear_modulus
        • MaterialParameters.young_modulus
        • MaterialParameters.poisson_ratio
        • MaterialParameters.theoretical_density
        • MaterialParameters.__init__()
      • get_material_by_symbol()
      • get_all_materials()
      • compare_elastic_constants()
    • 材料常量
      • ALUMINUM_FCC
        • name
        • symbol
        • mass_amu
        • lattice_constant
        • structure
        • literature_elastic_constants
        • temperature
        • description
      • COPPER_FCC
        • name
        • symbol
        • mass_amu
        • lattice_constant
        • structure
        • literature_elastic_constants
        • temperature
        • description
      • GOLD_FCC
        • name
        • symbol
        • mass_amu
        • lattice_constant
        • structure
        • literature_elastic_constants
        • temperature
        • description
    • 基准与工作流
      • Callable
      • dataclass()
      • Any
      • CrystallineStructureBuilder
        • CrystallineStructureBuilder.create_fcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_bcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_hcp()
        • CrystallineStructureBuilder.ATOMIC_MASSES
        • CrystallineStructureBuilder.__init__()
        • CrystallineStructureBuilder.create_bcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_diamond()
        • CrystallineStructureBuilder.create_fcc()
        • CrystallineStructureBuilder.create_hcp()
        • CrystallineStructureBuilder.get_atomic_mass()
        • CrystallineStructureBuilder.get_supported_elements()
      • ShearDeformationMethod
        • ShearDeformationMethod.apply_shear_deformation()
        • ShearDeformationMethod.calculate_c44_response()
        • ShearDeformationMethod.__init__()
        • ShearDeformationMethod.apply_shear_deformation()
        • ShearDeformationMethod.calculate_c44_response()
      • StructureRelaxer
        • StructureRelaxer.optimizer_type
        • StructureRelaxer.optimizer_params
        • StructureRelaxer.__init__()
        • StructureRelaxer.full_relax()
        • StructureRelaxer.internal_relax()
        • StructureRelaxer.uniform_lattice_relax()
      • MaterialParameters
        • MaterialParameters.name
        • MaterialParameters.symbol
        • MaterialParameters.mass_amu
        • MaterialParameters.lattice_constant
        • MaterialParameters.structure
        • MaterialParameters.literature_elastic_constants
        • MaterialParameters.temperature
        • MaterialParameters.description
        • MaterialParameters.__init__()
        • MaterialParameters.__post_init__()
        • MaterialParameters.bulk_modulus
        • MaterialParameters.description
        • MaterialParameters.poisson_ratio
        • MaterialParameters.shear_modulus
        • MaterialParameters.temperature
        • MaterialParameters.theoretical_density
        • MaterialParameters.young_modulus
        • MaterialParameters.name
        • MaterialParameters.symbol
        • MaterialParameters.mass_amu
        • MaterialParameters.lattice_constant
        • MaterialParameters.structure
        • MaterialParameters.literature_elastic_constants
      • EAMAl1Potential
        • EAMAl1Potential.__init__()
        • EAMAl1Potential.calculate_energy()
        • EAMAl1Potential.calculate_forces()
      • ResponsePlotter
        • ResponsePlotter.__init__()
        • ResponsePlotter.plot_c11_c12_combined_response()
        • ResponsePlotter.plot_shear_response()
      • BenchmarkConfig
        • BenchmarkConfig.supercell_size
        • BenchmarkConfig.delta
        • BenchmarkConfig.num_steps
        • BenchmarkConfig.shear_strains
        • BenchmarkConfig.optimizer_type
        • BenchmarkConfig.optimizer_params
        • BenchmarkConfig.precision_mode
        • BenchmarkConfig.small_linear_strains
        • BenchmarkConfig.base_stress_tol_gpa
        • BenchmarkConfig.base_relax_max_passes
        • BenchmarkConfig.small_shear_strains
        • BenchmarkConfig.build_relaxer()
        • BenchmarkConfig.__init__()
      • calculate_c11_c12_traditional()
      • calculate_c44_lammps_shear()
      • calculate_c11_c12_robust()
      • calculate_c11_c12_biaxial_orthorhombic()
      • run_zero_temp_benchmark()
      • run_size_sweep()
    • 顶层导出（便于交叉引用）
    • 力学计算
      • TensorConverter
        • TensorConverter.from_voigt()
        • TensorConverter.to_voigt()
      • StressCalculator
        • StressCalculator.__init__()
        • StressCalculator.calculate_kinetic_stress()
        • StressCalculator.calculate_virial_stress()
        • StressCalculator.calculate_total_stress()
        • StressCalculator.calculate_finite_difference_stress()
        • StressCalculator.get_all_stress_components()
        • StressCalculator.compute_stress()
        • StressCalculator.calculate_virial_kinetic_stress()
        • StressCalculator.calculate_stress_basic()
        • StressCalculator.validate_tensor_symmetry()
      • StrainCalculator
        • StrainCalculator.compute_strain()
    • 涨落法（开发中）
    • 弹性波传播模拟
      • 解析计算
        • 单位与约定
        • 示例
        • Iterable
        • dataclass()
        • ElasticWaveAnalyzer
      • 动力学模拟
        • 主要功能
        • 物理模型
        • 单位约定
        • WaveExcitation
        • DynamicsConfig
        • simulate_plane_wave_mvp()
      • 可视化工具
        • 功能
        • 说明
        • sample_plane_directions()
        • compute_velocities_over_directions()
        • plot_polar_plane()
        • plot_velocity_surface_3d()
  • 分子动力学引擎 (md)
    • 接口定义
      • 主要类
      • 参考文献
      • MDComponent
      • Propagator
        • Propagator.propagate()
      • IntegrationScheme
        • IntegrationScheme.step()
      • ThermostatInterface
        • ThermostatInterface.apply()
      • BarostatInterface
        • BarostatInterface.apply()
    • 传播子
      • 已实现的传播子
      • 设计要点
      • StressCalculator
        • StressCalculator.__init__()
        • StressCalculator.calculate_finite_difference_stress()
        • StressCalculator.calculate_kinetic_stress()
        • StressCalculator.calculate_stress_basic()
        • StressCalculator.calculate_total_stress()
        • StressCalculator.calculate_virial_kinetic_stress()
        • StressCalculator.calculate_virial_stress()
        • StressCalculator.compute_stress()
        • StressCalculator.get_all_stress_components()
        • StressCalculator.validate_tensor_symmetry()
      • Propagator
        • Propagator.propagate()
      • PositionPropagator
        • PositionPropagator.propagate()
      • VelocityPropagator
        • VelocityPropagator.propagate()
      • ForcePropagator
        • ForcePropagator.__init__()
        • ForcePropagator.propagate()
      • BerendsenThermostatPropagator
        • BerendsenThermostatPropagator.__init__()
        • BerendsenThermostatPropagator.propagate()
        • BerendsenThermostatPropagator.get_statistics()
        • BerendsenThermostatPropagator.reset_statistics()
      • AndersenThermostatPropagator
        • AndersenThermostatPropagator.__init__()
        • AndersenThermostatPropagator.propagate()
        • AndersenThermostatPropagator.get_statistics()
        • AndersenThermostatPropagator.reset_statistics()
      • NoseHooverChainPropagator
        • NoseHooverChainPropagator.__init__()
        • NoseHooverChainPropagator.propagate()
        • NoseHooverChainPropagator.get_conserved_energy()
        • NoseHooverChainPropagator.get_statistics()
        • NoseHooverChainPropagator.reset_statistics()
        • NoseHooverChainPropagator.reset_thermostat_state()
      • create_nve_propagators()
      • LangevinThermostatPropagator
        • LangevinThermostatPropagator.__init__()
        • LangevinThermostatPropagator.propagate()
        • LangevinThermostatPropagator.get_statistics()
        • LangevinThermostatPropagator.reset_statistics()
        • LangevinThermostatPropagator.set_friction()
        • LangevinThermostatPropagator.get_effective_parameters()
      • exprel()
      • MTKBarostatPropagator
        • MTKBarostatPropagator.__init__()
        • MTKBarostatPropagator.propagate()
        • MTKBarostatPropagator.integrate_momenta()
        • MTKBarostatPropagator.propagate_positions_and_cell()
        • MTKBarostatPropagator.get_barostat_energy()
        • MTKBarostatPropagator.get_current_pressure()
        • MTKBarostatPropagator.get_statistics()
    • 积分方案
      • 已实现的方案
      • 设计要点
      • IntegrationScheme
        • IntegrationScheme.step()
      • AndersenThermostatPropagator
        • AndersenThermostatPropagator.__init__()
        • AndersenThermostatPropagator.get_statistics()
        • AndersenThermostatPropagator.propagate()
        • AndersenThermostatPropagator.reset_statistics()
      • BerendsenThermostatPropagator
        • BerendsenThermostatPropagator.__init__()
        • BerendsenThermostatPropagator.get_statistics()
        • BerendsenThermostatPropagator.propagate()
        • BerendsenThermostatPropagator.reset_statistics()
      • ForcePropagator
        • ForcePropagator.__init__()
        • ForcePropagator.propagate()
      • LangevinThermostatPropagator
        • LangevinThermostatPropagator.__init__()
        • LangevinThermostatPropagator.get_effective_parameters()
        • LangevinThermostatPropagator.get_statistics()
        • LangevinThermostatPropagator.propagate()
        • LangevinThermostatPropagator.reset_statistics()
        • LangevinThermostatPropagator.set_friction()
      • MTKBarostatPropagator
        • MTKBarostatPropagator.__init__()
        • MTKBarostatPropagator.get_barostat_energy()
        • MTKBarostatPropagator.get_current_pressure()
        • MTKBarostatPropagator.get_statistics()
        • MTKBarostatPropagator.integrate_momenta()
        • MTKBarostatPropagator.propagate()
        • MTKBarostatPropagator.propagate_positions_and_cell()
      • NoseHooverChainPropagator
        • NoseHooverChainPropagator.__init__()
        • NoseHooverChainPropagator.get_conserved_energy()
        • NoseHooverChainPropagator.get_statistics()
        • NoseHooverChainPropagator.propagate()
        • NoseHooverChainPropagator.reset_statistics()
        • NoseHooverChainPropagator.reset_thermostat_state()
      • PositionPropagator
        • PositionPropagator.propagate()
      • VelocityPropagator
        • VelocityPropagator.propagate()
      • NVEScheme
        • NVEScheme.__init__()
        • NVEScheme.step()
        • NVEScheme.get_statistics()
        • NVEScheme.reset_statistics()
      • BerendsenNVTScheme
        • BerendsenNVTScheme.__init__()
        • BerendsenNVTScheme.step()
        • BerendsenNVTScheme.get_statistics()
        • BerendsenNVTScheme.reset_statistics()
        • BerendsenNVTScheme.get_current_temperature()
      • AndersenNVTScheme
        • AndersenNVTScheme.__init__()
        • AndersenNVTScheme.step()
        • AndersenNVTScheme.get_statistics()
        • AndersenNVTScheme.reset_statistics()
        • AndersenNVTScheme.get_current_temperature()
        • AndersenNVTScheme.get_collision_statistics()
      • NoseHooverNVTScheme
        • NoseHooverNVTScheme.__init__()
        • NoseHooverNVTScheme.step()
        • NoseHooverNVTScheme.get_statistics()
        • NoseHooverNVTScheme.reset_statistics()
        • NoseHooverNVTScheme.reset_thermostat_state()
        • NoseHooverNVTScheme.get_current_temperature()
        • NoseHooverNVTScheme.get_thermostat_variables()
      • LangevinNVTScheme
        • LangevinNVTScheme.__init__()
        • LangevinNVTScheme.step()
        • LangevinNVTScheme.get_statistics()
        • LangevinNVTScheme.reset_statistics()
        • LangevinNVTScheme.get_current_temperature()
        • LangevinNVTScheme.set_friction()
        • LangevinNVTScheme.get_thermostat_parameters()
        • LangevinNVTScheme.get_energy_balance_info()
      • create_nose_hoover_nvt_scheme()
      • create_andersen_nvt_scheme()
      • create_berendsen_nvt_scheme()
      • create_langevin_nvt_scheme()
      • create_nve_scheme()
      • MTKNPTScheme
        • MTKNPTScheme.__init__()
        • MTKNPTScheme.step()
        • MTKNPTScheme.get_statistics()
        • MTKNPTScheme.get_current_state()
      • create_mtk_npt_scheme()
    • 恒温器
    • 恒压器
    • MD模拟器
      • AndersenThermostat
        • AndersenThermostat.__init__()
        • AndersenThermostat.apply()
      • BerendsenThermostat
        • BerendsenThermostat.__init__()
        • BerendsenThermostat.apply()
      • NoseHooverChainThermostat
        • NoseHooverChainThermostat.__init__()
        • NoseHooverChainThermostat.apply()
        • NoseHooverChainThermostat.get_chain_state()
      • NoseHooverThermostat
        • NoseHooverThermostat.__init__()
        • NoseHooverThermostat.apply()
      • MDSimulator
        • MDSimulator.__init__()
        • MDSimulator.run_nve()
        • MDSimulator.run_nvt()
        • MDSimulator.run_npt()
        • MDSimulator.run()
        • MDSimulator.calculate_total_energy()
        • MDSimulator.plot_temperature()
        • MDSimulator.plot_pressure()
  • 势函数模块 (potentials)
    • 顶层包
    • 基类
      • Potential
        • Potential.__init__()
        • Potential.calculate_forces()
        • Potential.calculate_energy()
    • EAM势
      • EAMAl1Potential
        • EAMAl1Potential.__init__()
        • EAMAl1Potential.calculate_forces()
        • EAMAl1Potential.calculate_energy()
      • EAMCu1Potential
        • EAMCu1Potential.__init__()
        • EAMCu1Potential.calculate_forces()
        • EAMCu1Potential.calculate_energy()
    • Lennard-Jones势
      • LennardJonesPotential
        • LennardJonesPotential.__init__()
        • LennardJonesPotential.calculate_forces()
        • LennardJonesPotential.calculate_energy()
    • Tersoff势
      • TersoffC1988Potential
        • TersoffC1988Potential.__init__()
        • TersoffC1988Potential.calculate_forces()
        • TersoffC1988Potential.calculate_energy()
    • 机器学习势（开发中）
      • MLPotential
        • MLPotential.__init__()
        • MLPotential.calculate_forces()
        • MLPotential.calculate_energy()
  • 接口模块 (interfaces)
    • Cpp 接口
      • CppInterface
        • CppInterface.__init__()
        • CppInterface.compute_stress()
        • CppInterface.calculate_lj_forces()
        • CppInterface.calculate_lj_energy()
        • CppInterface.calculate_eam_al1_forces()
        • CppInterface.calculate_eam_al1_energy()
        • CppInterface.calculate_tersoff_energy()
        • CppInterface.calculate_tersoff_forces()
        • CppInterface.calculate_tersoff_virial()
        • CppInterface.calculate_tersoff_c1988_energy()
        • CppInterface.calculate_tersoff_c1988_forces()
        • CppInterface.calculate_tersoff_c1988_virial()
        • CppInterface.calculate_eam_al1_virial()
        • CppInterface.calculate_eam_cu1_forces()
        • CppInterface.calculate_eam_cu1_energy()
        • CppInterface.calculate_eam_cu1_virial()
        • CppInterface.nose_hoover()
        • CppInterface.nose_hoover_chain()
        • CppInterface.parrinello_rahman_hoover()
  • 工具模块 (utils)
    • 通用工具
      • AMU_TO_GRAM
      • ANGSTROM_TO_CM
      • TensorConverter
        • TensorConverter.to_voigt()
        • TensorConverter.from_voigt()
      • DataCollector
        • DataCollector.__init__()
        • DataCollector.__del__()
        • DataCollector.collect()
        • DataCollector.save_trajectory()
      • NeighborList
        • NeighborList.__init__()
        • NeighborList.get_neighbor_stats()
        • NeighborList.build()
        • NeighborList.need_refresh()
        • NeighborList.update()
        • NeighborList.get_neighbors()
        • NeighborList.debug_neighbor_distribution()
      • get_atomic_mass()
    • 常量
      • EV_TO_GPA
      • KB_IN_EV
      • AMU_TO_EVFSA2
    • 优化器
    • 轨迹记录
    • 绘图与可视化（可选）
ThermoElasticSim
  • 搜索

© 版权所有 2025, Gilbert Young。

利用 Sphinx 构建，使用的 主题 由 Read the Docs 开发.