Регистрационный номер: 2014610490
Название: Программа для генерации первичных структур полимерных матриц, содержащих асимметричные включения
Дата регистрации: 10.01.2014
Авторы: Громов С.В.
Аннотация: Программа предназначена для генерации первичных структур, описывающих полимерный нанокомпозитный материал, содержащий асимметричные включения. Программа генерации первичных структур полимерных матриц с нановключениями предоставляет оператору возможность управления значениями следующих параметров расчетной ячейки и модельного образца:
- геометрические размеры расчетной ячейки (в ангстремах);
- среднее значение и дисперсия распределения длин полимерных молекул
- размеры, тип и количество нановключений
- плотность моделируемого нанокомпозитного материала в г/см3;
Широкий набор входных параметров делает программу достаточно универсальной в задачах генерации, как различного рода полимерных цепей, так и наноструктур вида нанотрубок или нановолокон.
Основной класс программы Chain(), обеспечивающий создание в объеме расчетной ячейки физически правдоподобной полимерной структуры, содержит набор методов:
generate() - инициализация построения новой полимерной цепи в случайно выбранной пространственной координате расчетной ячейки
check_angle(), check_empty(), check_border() - ряд методов, обеспечивающих построение физически разумной структуры с заданным распределением углов и расстояний между соседними звеньями цепи.
add_bead() - добавление очередного звена в полимерную цепь
add_hydr() - добавление органических остатков в структуру каждого из звеньев полимерной цепи (в случае построения полноатомной, а не CG модели)
Выходные данные программы представляют собой массивы, содержащие информацию о трехмерной структуре сгенерированного модельного образца. Для последующей передачи расчетным модулям, содержимое записывается в файл _имя_задачи_.data в рабочем каталоге. Также по завершении работы модуля в рабочем каталоге создаются dump-файлы с именами _имя_задачи_.cfg и _имя_задачи_.pdb, позволяющие построить визуальную трехмерную модель полимерной матрицы с нановключениями. Для большего удобства создаются дополнительные dump-файлы, описывающие структуры полимера и включений раздельно.
Полученный файл _имя_задачи_.data передаётся программе вывода модельной системы на равновесие для обеспечения релаксации структуры.
Тип реализующей ЭВМ:
Минимальный состав используемых технических средств для эксплуатации суперкомпьютерной части:
- Процессоры архитектуры x86-64, не менее
2-х ядер, с тактовой частотой не ниже 3 ГГц. - Оперативная память не менее 1 Гбайт на 1 ядро.
- Объем свободного дискового пространства не менее 100 Гбайт.
Минимальный состав используемых технических средств для эксплуатации локальной части:
- Процессор Intel Pentium или AMD с тактовой частотой не ниже 2 ГГц.
- Оперативная память не менее 1 Гбайт.
- Объем свободного дискового пространства не менее 1 Гбайт.
Операционная система: Минимальный состав используемых программных средств для эксплуатации на суперкомпьютере
- Операционная система Linux, например:
- Debian GNU/Linux 6.0 или 7.0.
- Red Hat Enterprise Linux 6.
- SUSE Linux Enterprise Server 11.
- Компилятор языка C/C++, например:
- GCC версии 4.6.4, или выше
- Intel C++ Composer XE 2013
- PGI 2013 версия 13.7 или выше
- wget — консольная программа для загрузки файлов по сети.
- GNU Bourne-Again Shell 4 и более поздние версии
- Архиваторы tar и gzip версии 1.6 или выше
- Библиотека MPI для запуска параллельной версии программы, например
- MPICH версии 1.5 или выше
- Intel MPI версии 4.1 или выше
- MVAPICH2 версии 1.9 или выше
- MPI версии 1.7.2 или выше
Минимальный состав используемых программных средств для эксплуатации на локальном компьютере:
- Операционная система Microsoft Windows, GNU Linux или Mac OS X.
- SSH-клиент для доступа к суперкомпьютеру (например, Putty 0.62 или WinSCP 5.1.5 для Microsoft Windows, OpenSSH для GNU Linux и Mac OS X)
Язык программирования:
Программа написана на языке Python 2.6.5. и использует пакет библиотек LAMMPS, компилируемый из исходных файлов, написанных на языке C++. Для работы программы необходимо наличие:
- Компилятора языка C/C++, например:
- GCC версии 4.6.4, или выше
- Intel C++ Composer XE 2013
- PGI 2013 версия 13.7 или выше
- интерпретатора языка Python версии 2.6.5 и выше.
Объём программы: 200 Kб
