1.7 region命令

在lammps中建模，肯定会⽤到region命令，熟练掌握region命令可以构建出相对复杂的模型。

在lammps模拟中，所有的原⼦都被限定在⼀个空间区域内运动，这个空间区域也就是常说的模拟盒⼦box。

在建⽴box之前，我们需要在空间中划分出⼀个区域，在这个区域内⽣成box，region命令通常写在create_box命令之前。

本⽂以最常⻅的纳⽶磨削模型的建模为例，介绍region的使⽤⽅法。

如上图所示，左下⻆为单晶铜，分成了三个区域，红⾊区域为边界层，蓝⾊区域为恒温层，绿⾊区域为⽜顿层。

右上⻆为⾦刚⽯磨粒，在进⾏纳⽶磨削时，⾦刚⽯磨粒向左移动，对单晶铜进⾏磨削。

建⽴上述模型，主要使⽤region命令中的block参数建⽴⻓⽅体结构，使⽤union参数对⻓⽅体进⾏区域合并，使⽤sphere参数建⽴⾦刚⽯球体。

建模过程如下：

（1）⽣成最底层的边界层，前两⾏⽣成两个block（矩形）区域，第三⾏使⽤union将两个区域合并为⼀个区域

region boundary1 block 0 20 0 80 0 160 units box

region boundary2 block 20 250 0 80 0 20 units box

region boundary union 2 boundary1 boundary2

（2）⽣成恒温层，⽅法同上

region temp_layer1 block 20 40 0 80 20 160 units box

region temp_layer2 block 40 250 0 80 20 40 units box

region temp_layer union 2 temp_layer1 temp_layer2

（3）⽣成⽜顿层

region newton_layer block 40 250 0 80 40 160 units box

（4）将三个区域合并为piece层

region piece union 3 boundary temp_layer newton_layer

（5）⽣成⼑具区域，类型为sphere，圆⼼坐标（300,40,170），半径为30埃⽶（在metal单位下）

region ball sphere 300 40 170 30

（6）将⼯件区和⼑具区合并，该区域即为模拟盒⼦box区域

region box union 2 piece ball

（7）在box区域内⽣成⼀个模拟盒⼦，盒⼦内包含4种原⼦

create_box 4 box

（8）在⼯件区域内⽣成Cu原⼦

lattice fcc 3.61

create_atoms 1 region boundary

create_atoms 2 region temp_layer

create_atoms 3 region newton_layer

（9）在球内填充⾦刚⽯原⼦，原⼦类型为4

lattice diamond 3.52

create_atoms 4 region ball

（10）设置原⼦质量

mass 1 64

mass 2 64

mass 3 64

mass 4 12

（11）为便于后续模拟，对不同区域内原⼦进⾏分组

group boundary region boundary

group temp_layer region temp_layer

group newton_layer region newton_layer

group tool region tool

（12）保存data⽂件

write_data Cu_C.data