doc/src/fix_move.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 fix move command :h3
  10
  11 [Syntax:]
  12
  13 fix ID group-ID move style args keyword values ... :pre
  14
  15 ID, group-ID are documented in "fix"_fix.html command :ulb,l
  16 move = style name of this fix command :l
  17 style = {linear} or {wiggle} or {rotate} or {variable} :l
  18   {linear} args = Vx Vy Vz
  19     Vx,Vy,Vz = components of velocity vector (velocity units), any component can be specified as NULL
  20   {wiggle} args = Ax Ay Az period
  21     Ax,Ay,Az = components of amplitude vector (distance units), any component can be specified as NULL
  22     period = period of oscillation (time units)
  23   {rotate} args = Px Py Pz Rx Ry Rz period
  24     Px,Py,Pz = origin point of axis of rotation (distance units)
  25     Rx,Ry,Rz = axis of rotation vector
  26     period = period of rotation (time units)
  27   {variable} args = v_dx v_dy v_dz v_vx v_vy v_vz
  28     v_dx,v_dy,v_dz = 3 variable names that calculate x,y,z displacement as function of time, any component can be specified as NULL
  29     v_vx,v_vy,v_vz = 3 variable names that calculate x,y,z velocity as function of time, any component can be specified as NULL :pre
  30
  31 zero or more keyword/value pairs may be appended :l
  32 keyword = {units} :l
  33   {units} value = {box} or {lattice} :pre
  34 :ule
  35
  36 [Examples:]
  37
  38 fix 1 boundary move wiggle 3.0 0.0 0.0 1.0 units box
  39 fix 2 boundary move rotate 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 5.0
  40 fix 2 boundary move variable v_myx v_myy NULL v_VX v_VY NULL :pre
  41
  42 [Description:]
  43
  44 Perform updates of position and velocity for atoms in the group each
  45 timestep using the specified settings or formulas, without regard to
  46 forces on the atoms.  This can be useful for boundary or other atoms,
  47 whose movement can influence nearby atoms.
  48
  49 NOTE: The atoms affected by this fix should not normally be time
  50 integrated by other fixes (e.g. "fix nve"_fix_nve.html, "fix
  51 nvt"_fix_nh.html), since that will change their positions and
  52 velocities twice.
  53
  54 NOTE: As atoms move due to this fix, they will pass thru periodic
  55 boundaries and be remapped to the other side of the simulation box,
  56 just as they would during normal time integration (e.g. via the "fix
  57 nve"_fix_nve.html command).  It is up to you to decide whether
  58 periodic boundaries are appropriate with the kind of atom motion you
  59 are prescribing with this fix.
  60
  61 NOTE: As dicsussed below, atoms are moved relative to their initial
  62 position at the time the fix is specified.  These initial coordinates
  63 are stored by the fix in "unwrapped" form, by using the image flags
  64 associated with each atom.  See the "dump custom"_dump.html command
  65 for a discussion of "unwrapped" coordinates.  See the Atoms section of
  66 the "read_data"_read_data.html command for a discussion of image flags
  67 and how they are set for each atom.  You can reset the image flags
  68 (e.g. to 0) before invoking this fix by using the "set image"_set.html
  69 command.
  70
  71 :line
  72
  73 The {linear} style moves atoms at a constant velocity, so that their
  74 position {X} = (x,y,z) as a function of time is given in vector
  75 notation as
  76
  77 X(t) = X0 + V * delta :pre
  78
  79 where {X0} = (x0,y0,z0) is their position at the time the fix is
  80 specified, {V} is the specified velocity vector with components
  81 (Vx,Vy,Vz), and {delta} is the time elapsed since the fix was
  82 specified.  This style also sets the velocity of each atom to V =
  83 (Vx,Vy,Vz).  If any of the velocity components is specified as NULL,
  84 then the position and velocity of that component is time integrated
  85 the same as the "fix nve"_fix_nve.html command would perform, using
  86 the corresponding force component on the atom.
  87
  88 Note that the {linear} style is identical to using the {variable}
  89 style with an "equal-style variable"_variable.html that uses the
  90 vdisplace() function.  E.g.
  91
  92 variable V equal 10.0
  93 variable x equal vdisplace(0.0,$V)
  94 fix 1 boundary move variable v_x NULL NULL v_V NULL NULL :pre
  95
  96 The {wiggle} style moves atoms in an oscillatory fashion, so that
  97 their position {X} = (x,y,z) as a function of time is given in vector
  98 notation as
  99
 100 X(t) = X0 + A sin(omega*delta) :pre
 101
 102 where {X0} = (x0,y0,z0) is their position at the time the fix is
 103 specified, {A} is the specified amplitude vector with components
 104 (Ax,Ay,Az), {omega} is 2 PI / {period}, and {delta} is the time
 105 elapsed since the fix was specified.  This style also sets the
 106 velocity of each atom to the time derivative of this expression.  If
 107 any of the amplitude components is specified as NULL, then the
 108 position and velocity of that component is time integrated the same as
 109 the "fix nve"_fix_nve.html command would perform, using the
 110 corresponding force component on the atom.
 111
 112 Note that the {wiggle} style is identical to using the {variable}
 113 style with "equal-style variables"_variable.html that use the
 114 swiggle() and cwiggle() functions.  E.g.
 115
 116 variable A equal 10.0
 117 variable T equal 5.0
 118 variable omega equal 2.0*PI/$T
 119 variable x equal swiggle(0.0,$A,$T)
 120 variable v equal v_omega*($A-cwiggle(0.0,$A,$T))
 121 fix 1 boundary move variable v_x NULL NULL v_v NULL NULL :pre
 122
 123 The {rotate} style rotates atoms around a rotation axis {R} =
 124 (Rx,Ry,Rz) that goes thru a point {P} = (Px,Py,Pz).  The {period} of
 125 the rotation is also specified.  The direction of rotation for the
 126 atoms around the rotation axis is consistent with the right-hand rule:
 127 if your right-hand thumb points along {R}, then your fingers wrap
 128 around the axis in the direction of rotation.
 129
 130 This style also sets the velocity of each atom to (omega cross Rperp)
 131 where omega is its angular velocity around the rotation axis and Rperp
 132 is a perpendicular vector from the rotation axis to the atom.  If the
 133 defined "atom_style"_atom_style.html assigns an angular velocity or
 134 angular moementum or orientation to each atom ("atom
 135 styles"_atom_style.html sphere, ellipsoid, line, tri, body), then
 136 those properties are also updated appropriately to correspond to the
 137 atom's motion and rotation over time.
 138
 139 The {variable} style allows the position and velocity components of
 140 each atom to be set by formulas specified via the
 141 "variable"_variable.html command.  Each of the 6 variables is
 142 specified as an argument to the fix as v_name, where name is the
 143 variable name that is defined elsewhere in the input script.
 144
 145 Each variable must be of either the {equal} or {atom} style.
 146 {Equal}-style variables compute a single numeric quantity, that can be
 147 a function of the timestep as well as of other simulation values.
 148 {Atom}-style variables compute a numeric quantity for each atom, that
 149 can be a function per-atom quantities, such as the atom's position, as
 150 well as of the timestep and other simulation values.  Note that this
 151 fix stores the original coordinates of each atom (see note below) so
 152 that per-atom quantity can be used in an atom-style variable formula.
 153 See the "variable"_variable.html command for details.
 154
 155 The first 3 variables (v_dx,v_dy,v_dz) specified for the {variable}
 156 style are used to calculate a displacement from the atom's original
 157 position at the time the fix was specified.  The second 3 variables
 158 (v_vx,v_vy,v_vz) specified are used to compute a velocity for each
 159 atom.
 160
 161 Any of the 6 variables can be specified as NULL.  If both the
 162 displacement and velocity variables for a particular x,y,z component
 163 are specified as NULL, then the position and velocity of that
 164 component is time integrated the same as the "fix nve"_fix_nve.html
 165 command would perform, using the corresponding force component on the
 166 atom.  If only the velocity variable for a component is specified as
 167 NULL, then the displacement variable will be used to set the position
 168 of the atom, and its velocity component will not be changed.  If only
 169 the displacement variable for a component is specified as NULL, then
 170 the velocity variable will be used to set the velocity of the atom,
 171 and the position of the atom will be time integrated using that
 172 velocity.
 173
 174 The {units} keyword determines the meaning of the distance units used
 175 to define the {linear} velocity and {wiggle} amplitude and {rotate}
 176 origin.  This setting is ignored for the {variable} style.  A {box}
 177 value selects standard units as defined by the "units"_units.html
 178 command, e.g. velocity in Angstroms/fmsec and amplitude and position
 179 in Angstroms for units = real.  A {lattice} value means the velocity
 180 units are in lattice spacings per time and the amplitude and position
 181 are in lattice spacings.  The "lattice"_lattice.html command must have
 182 been previously used to define the lattice spacing.  Each of these 3
 183 quantities may be dependent on the x,y,z dimension, since the lattice
 184 spacings can be different in x,y,z.
 185
 186 :line
 187
 188 [Restart, fix_modify, output, run start/stop, minimize info:]
 189
 190 This fix writes the original coordinates of moving atoms to "binary
 191 restart files"_restart.html, as well as the initial timestep, so that
 192 the motion can be continuous in a restarted simulation.  See the
 193 "read_restart"_read_restart.html command for info on how to re-specify
 194 a fix in an input script that reads a restart file, so that the
 195 operation of the fix continues in an uninterrupted fashion.
 196
 197 NOTE: Because the move positions are a function of the current
 198 timestep and the initial timestep, you cannot reset the timestep to a
 199 different value after reading a restart file, if you expect a fix move
 200 command to work in an uninterrupted fashion.
 201
 202 None of the "fix_modify"_fix_modify.html options are relevant to this
 203 fix.
 204
 205 This fix produces a per-atom array which can be accessed by various
 206 "output commands"_Section_howto.html#howto_15.  The number of columns
 207 for each atom is 3, and the columns store the original unwrapped x,y,z
 208 coords of each atom.  The per-atom values can be accessed on any
 209 timestep.
 210
 211 No parameter of this fix can be used with the {start/stop} keywords of
 212 the "run"_run.html command.  This fix is not invoked during "energy
 213 minimization"_minimize.html.
 214
 215 For "rRESPA time integration"_run_style.html, this fix adjusts the
 216 position and velocity of atoms on the outermost rRESPA level.
 217
 218 [Restrictions:] none
 219
 220 [Related commands:]
 221
 222 "fix nve"_fix_nve.html, "displace_atoms"_displace_atoms.html
 223
 224 [Default:] none
 225
 226 The option default is units = lattice.