Упражнение 4: Моделируемое нагревание

Здесь Вы используете молекулярную динамику, чтобы прогреть систему, чтобы получить более низкую энергию minimum. Вы должны сначала восстановить сольватированную систему цвиттериона аланина, чтобы выполнить с ним молекулярную динамику.

Восстановить сольватированную систему:

1. Открыть файл hin.

2. Если необходимо, пометить Show Periodic Box, чтобы показать периодический блок, который Вы определили ранее.

3. Если необходимо, удалите обозначения с экрана.

Устанавливать моделирование динамики:

1. Выбрать Molecular Dynamics на меню Compute.

Ячейка диалога Molecular Dynamics Options позволяет Вам устанавливать выбор для вычисления молекулярной динамики.

Движение динамики имеет три различных фазы: нагревание, движение, и охлаждение.

Первая фаза встречается в начальный период времени моделирования нагрева, используя температуру старта, для того чтобы увеличить начальные скорости до скоростей достигающих температуры моделирования.

В средней фазе, скорости повторно масштабируются только, если выбрана постоянная температура.

Заключительная фаза проходит в период времени моделирования охлаждения, с изменением скоростей, чтобы достигнуть конечной температуры.

2. Установить Heat time в 0.1 пикосекунд.

3. Установить Temperature step на 30К.

Потому что в начале старта градиент очень маленький (соответствующий, почти нулевой температуре), используется короткое время нагрева в 0.1 пикосекунд, чтобы поднять температуру от температуры старта 100 K до температуры моделирования в 300К с температурным шагом по 30К.

4. Установить Run time на 0.5 пикосекунд.

Температуры используются здесь, чтобы установить начальные скорости атома или регулировать скорости атома. Эта кинетическая энергия может быть преобразована в потенциальную энергию в течение моделирования, заставляя расчетную температуру понизиться. Если температура, в конечном счете, повышается (как делается в этом примере), это означает, что потенциальная энергия преобразовывается в кинетическую энергию, поскольку система перемещается в более устойчивую конформацию.

5. Удостоверитесь, что включен выбор Periodic boundary conditions. Этот выбор - автоматически отмечает HYPERCHEM, когда используются периодические граничные условия, но он может быть изменен выбирая опцию In vacuo.

6. Установить Step Size в 0.0005 пикосекунд.

7. Установить Data Collection period на 4. Для систем типа этой, которые имеют, видимые водородные атомы, размер шага в 0.5 fs точно соответствует объединению водорода, растягивающего движение. Вы можете модернизировать экран, используя любое число шагов времени, чтобы показать молекулярную динамику в реальном масштабе времени. В зависимости от прменяемых аппаратных средств ЭВМ которые Вы собираетесь использовать, данные могут слишком замедлять движение частиц, так что лучше установить Data collection period на 4.

8. Отменить Constant Temperature.

9. Параметры настройки в ячейке диалога должны напоминать вот это:

Установка Воспроизведения Динамики.

 

Молекулярная динамика моделирует развитие системы через какое-то время, при создании траектории атомных позиций и скоростей.

Устанавливать воспроизведение динамики:

1. Выбрать Snapshots внизу ячейки диалога Molecular Dynamics Options.

Открывается ячейка диалога Molecular Dynamics Snapshots.

2. Войти в имя файла ala-run. HYPERCHEM производит два файла с приставкой ala-run. Один файл, ala-run.hin, является HIN файлом, который содержит пуск картинки. Другой файл, ala-run.snp, является двоичным файлом, содержащим атомные координаты и скорости.

3. Использовать Snapshot period на 1 шаг данных.

4. Нажать OK, чтобы возвратиться к ячейке диалога Molecular Dynamics Options.