MedeA 建模.pdf

MedeA是一款功能强大的材料科学模拟软件，它集成了多种计算引擎和工具，提供了一个集成的建模、计算和分析环境，以促进材料科学的科研工作。以下详细解析了MedeA软件的相关知识点。 ### MedeA基本概念 MedeA整体介绍中提到了该软件的基本组成，包括创建模型、计算引擎等。MedeA能够处理分子、晶体、表面、缺陷、界面、聚合物、无定型材料、纳米团簇、纳米管和孔材料等多种类型的材料系统。它的数据库管理工具可以轻松管理和查询材料的性质，涵盖了从第一性原理计算、分子动力学、蒙特卡洛模拟、半经验方法等多个领域。 ### 计算引擎与模块 MedeA所集成的计算引擎主要包括： 1. abinitio QM–VASP：使用密度泛函理论的第一性原理计算模块。 2. Molecular dynamics–LAMMPS：用于分子动力学模拟。 3. Monte Carlo–GIBBS：采用蒙特卡洛方法进行统计力学模拟。 4. Semi-empirical–MOPAC：基于半经验量子化学的方法。 这些计算引擎适用于不同层次和规模的材料模拟计算，为用户提供了丰富的选择。 ### 性质预测与分析工具 MedeA软件提供了多种性质预测和分析工具，包括： - 过渡态搜索（Transition State Search）：用于研究化学反应的过渡态。 - 力学热力学性质（Mechanical Thermal）：用于计算热力学性质，如内能、焓和熵。 - 声子性质（Phonon）：用于分析材料的振动特性。 - 电子性质（Electronics）：计算材料的电子特性，如能带结构、态密度等。 - 输运性质：包括扩散、热导率和粘度。 - 内聚能密度（Cohesive Energy Density）和表面张力（Surface Tension）。 - P3C：用于预测聚合物的性质。 - UNCLE：预测材料在介观/微观尺度的稳定性。 - FFO：力场优化工具。 ### MedeA的运行架构 MedeA的运行架构分为三个主要部分： 1. WelcomeMedeABundle：这是用户的主要操作界面，负责任务的提交与结果的查看。 2. JobServer：负责管理和分配计算任务。 3. TaskServer：执行具体的计算任务。 安装MedeA时有三种方案： 1. 三个组件安装在同一台机器上。 2. 分别安装在不同的机器上。 3. 将WelcomeMedeABundle安装在Windows PC，而JobServer和TaskServer则安装在Linux服务器上。推荐第三种架构，因为它适合进行大规模计算任务的处理，且可减少数据传输时间。 ### MedeA工作流程 MedeA的工作流程可概括为： 1. 通过WelcomeMedeABundle进行本地结构数据库搜索和建模。 2. 设置参数并提交作业。 3. MedeA JobServer根据作业内容分配成不同的Task。 4. Task完成后，整个Job也随之结束。 5. 通过WelcomeMedeABundle查看计算结果和分析其他性质。 ### MedeA基本设置 MedeA的基本设置包括： - 本地结构、力场、流程图等文件的默认存储目录。 - 自动加载的模块选择。 - JobServers的设置，支持连接多个JobServer和TaskServer，允许将计算任务分配到不同的服务器或集群上。 - JobServer添加方法，通过填写名称和IP地址来配置。 ### 用户界面与任务管理 MedeA的用户界面可以通过浏览器进行管理任务服务器，实现任务的创建、结果的可视化与分析、计算模拟和性质预测。WebInterface提供了通过网页浏览器访问MedeA图形界面的方法，支持通过网址直接访问。此外，还提供了任务筛选与管理的功能键，如SelectAll、ClearSelection、InverSelection等。 ### 数据库搜索与作业控制 MedeA的数据库搜索功能可以帮助用户快速定位和分析所需的作业。通过JobControl中的ViewandControlJobs，用户可以进行作业的筛选与管理，按照不同的条件（如用户、状态、时间等）进行搜索，并对找到的作业执行终止、删除或重新计算等操作。 MedeA是一个集成化程度高、功能强大的材料科学模拟软件，适用于多样的材料系统，能够提供精确的模拟结果与深入的性质分析。它的模块化架构和友好的用户界面使得用户能够高效地管理和执行复杂的材料计算任务。