doc/src/compute_temp_asphere.txt

   1 "LAMMPS WWW Site"_lws - "LAMMPS Documentation"_ld - "LAMMPS Commands"_lc :c
   2
   3 :link(lws,http://lammps.sandia.gov)
   4 :link(ld,Manual.html)
   5 :link(lc,Section_commands.html#comm)
   6
   7 :line
   8
   9 compute temp/asphere command :h3
  10
  11 [Syntax:]
  12
  13 compute ID group-ID temp/asphere keyword value ... :pre
  14
  15 ID, group-ID are documented in "compute"_compute.html command :ulb,l
  16 temp/asphere = style name of this compute command :l
  17 zero or more keyword/value pairs may be appended :l
  18 keyword = {bias} or {dof} :l
  19   {bias} value = bias-ID
  20     bias-ID = ID of a temperature compute that removes a velocity bias
  21   {dof} value = {all} or {rotate}
  22     all = compute temperature of translational and rotational degrees of freedom
  23     rotate = compute temperature of just rotational degrees of freedom :pre
  24 :ule
  25
  26 [Examples:]
  27
  28 compute 1 all temp/asphere
  29 compute myTemp mobile temp/asphere bias tempCOM
  30 compute myTemp mobile temp/asphere dof rotate :pre
  31
  32 [Description:]
  33
  34 Define a computation that calculates the temperature of a group of
  35 aspherical particles, including a contribution from both their
  36 translational and rotational kinetic energy.  This differs from the
  37 usual "compute temp"_compute_temp.html command, which assumes point
  38 particles with only translational kinetic energy.
  39
  40 Only finite-size particles (aspherical or spherical) can be included
  41 in the group.  For 3d finite-size particles, each has 6 degrees of
  42 freedom (3 translational, 3 rotational).  For 2d finite-size
  43 particles, each has 3 degrees of freedom (2 translational, 1
  44 rotational).
  45
  46 NOTE: This choice for degrees of freedom (dof) assumes that all
  47 finite-size aspherical or spherical particles in your model will
  48 freely rotate, sampling all their rotational dof.  It is possible to
  49 use a combination of interaction potentials and fixes that induce no
  50 torque or otherwise constrain some of all of your particles so that
  51 this is not the case.  Then there are less dof and you should use the
  52 "compute_modify extra"_compute_modify.html command to adjust the dof
  53 accordingly.
  54
  55 For example, an aspherical particle with all three of its shape
  56 parameters the same is a sphere.  If it does not rotate, then it
  57 should have 3 dof instead of 6 in 3d (or 2 instead of 3 in 2d).  A
  58 uniaxial aspherical particle has two of its three shape parameters the
  59 same.  If it does not rotate around the axis perpendicular to its
  60 circular cross section, then it should have 5 dof instead of 6 in 3d.
  61 The latter is the case for uniaxial ellipsoids in a "GayBerne
  62 model"_pair_gayberne.html since there is no induced torque around the
  63 optical axis.  It will also be the case for biaxial ellipsoids when
  64 exactly two of the semiaxes have the same length and the corresponding
  65 relative well depths are equal.
  66
  67 The translational kinetic energy is computed the same as is described
  68 by the "compute temp"_compute_temp.html command.  The rotational
  69 kinetic energy is computed as 1/2 I w^2, where I is the inertia tensor
  70 for the aspherical particle and w is its angular velocity, which is
  71 computed from its angular momentum.
  72
  73 NOTE: For "2d models"_dimension.html, particles are treated as
  74 ellipsoids, not ellipses, meaning their moments of inertia will be the
  75 same as in 3d.
  76
  77 A kinetic energy tensor, stored as a 6-element vector, is also
  78 calculated by this compute.  The formula for the components of the
  79 tensor is the same as the above formula, except that v^2 and w^2 are
  80 replaced by vx*vy and wx*wy for the xy component, and the appropriate
  81 elements of the inertia tensor are used.  The 6 components of the
  82 vector are ordered xx, yy, zz, xy, xz, yz.
  83
  84 The number of atoms contributing to the temperature is assumed to be
  85 constant for the duration of the run; use the {dynamic} option of the
  86 "compute_modify"_compute_modify.html command if this is not the case.
  87
  88 This compute subtracts out translational degrees-of-freedom due to
  89 fixes that constrain molecular motion, such as "fix
  90 shake"_fix_shake.html and "fix rigid"_fix_rigid.html.  This means the
  91 temperature of groups of atoms that include these constraints will be
  92 computed correctly.  If needed, the subtracted degrees-of-freedom can
  93 be altered using the {extra} option of the
  94 "compute_modify"_compute_modify.html command.
  95
  96 See "this howto section"_Section_howto.html#howto_16 of the manual for
  97 a discussion of different ways to compute temperature and perform
  98 thermostatting.
  99
 100 :line
 101
 102 The keyword/value option pairs are used in the following ways.
 103
 104 For the {bias} keyword, {bias-ID} refers to the ID of a temperature
 105 compute that removes a "bias" velocity from each atom.  This allows
 106 compute temp/sphere to compute its thermal temperature after the
 107 translational kinetic energy components have been altered in a
 108 prescribed way, e.g. to remove a flow velocity profile.  Thermostats
 109 that use this compute will work with this bias term.  See the doc
 110 pages for individual computes that calculate a temperature and the doc
 111 pages for fixes that perform thermostatting for more details.
 112
 113 For the {dof} keyword, a setting of {all} calculates a temperature
 114 that includes both translational and rotational degrees of freedom.  A
 115 setting of {rotate} calculates a temperature that includes only
 116 rotational degrees of freedom.
 117
 118 :line
 119
 120 [Output info:]
 121
 122 This compute calculates a global scalar (the temperature) and a global
 123 vector of length 6 (KE tensor), which can be accessed by indices 1-6.
 124 These values can be used by any command that uses global scalar or
 125 vector values from a compute as input.  See "this
 126 section"_Section_howto.html#howto_15 for an overview of LAMMPS output
 127 options.
 128
 129 The scalar value calculated by this compute is "intensive".  The
 130 vector values are "extensive".
 131
 132 The scalar value will be in temperature "units"_units.html.  The
 133 vector values will be in energy "units"_units.html.
 134
 135 [Restrictions:]
 136
 137 This compute is part of the ASPHERE package.  It is only enabled if
 138 LAMMPS was built with that package.  See the "Making
 139 LAMMPS"_Section_start.html#start_3 section for more info.
 140
 141 This compute requires that atoms store angular momementum and a
 142 quaternion as defined by the "atom_style ellipsoid"_atom_style.html
 143 command.
 144
 145 All particles in the group must be finite-size.  They cannot be point
 146 particles, but they can be aspherical or spherical as defined by their
 147 shape attribute.
 148
 149 [Related commands:]
 150
 151 "compute temp"_compute_temp.html
 152
 153 [Default:] none