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联合力场

时间:2025-04-30     作者:邱新龙【转载】   来自:autoff手册+个人整理   阅读

联合原子力场 (united-atom force fields) 与碳原子直接键连的氢原子的相对原子质量被重叠到碳原子上,形成一个联合原子的整体,同时,其他原子对氢原子的相互作用也被叠加到联合原子上,从而可以大幅度降低力场的复杂性,减少势参数,减少计算非键相互作用的数量和计算时间。在联合原子力场中,力点数少于原子数,是分子的不完全表述。 目前支持的联合原子力场包括TraPPE-UA、OPLS-UA、GROMOS54a7、GROMOS54a8


GROMOS力场是用于生物分子模拟的最重要分子力场之一,其中赝扭曲势是一个非常重要的势能项,不但保证了羰基结构、芳香环结构、蛋白质骨架中酰胺基结构、DNA分子中碱基结构等平面构型,还保证了隐含一个氢原子的SP3杂化碳原子(与碳原子键联的另外三个原子为非氢原子,显式处理)的正确四面体结构,避免因为计算原因引起的光学活性中心的错误消旋。GROMOS共有三组赝扭曲势参数,其中的两组参数作用是保证分子中平面构型的正确性,剩下一组参数的作用是保证SP3杂化的四面体结构的正确性。

TraPPE力场中所有键长被约束在平衡位置,不允许振动,不需要共价键伸缩势。因此,成键相互作用只包括键角弯曲势、二面角扭曲势和离面弯曲势三种类型。

OPLS-UA力场中,所有与碳原子成键的氢原子不直接出现在力场中,而是隐含在与碳原子的力场参数中。


TraPPE.UA

PDMS

OPLS-UA

OPLS-UA/BCI

Dreiding/UA

TraPPE-UA+CL&P

TraPPE-UA+OPLS-20091L

TraPPE-UA+OPLS-2009IL/0.8

OPLS-UA+CL&P

OPLS-UA+OPLS-20091L

OPLS-UA+OPLS-2009IL/0.8

PDMS+TraPPE-UA


UA是联合力场的意思

TraPPE:http://trappe.oit.umn.edu/

TraPPE:https://github.com/wesbarnett/trappeua


力场相平衡族的可转移势是一组函数形式和相互作用参数的集合,可用于用分子力学模拟技术对复杂化学系统进行建模。当

应用于一系列不同的化合物、不同的状态点、不同的成分和不同的性质时,TraPPE在预测热物理性质方面保持了高度的准确性。

这使得TraPPE成为为数不多的通常适用于材料和工业应用的力场之一。

Transferable Potentials for Phase Equilibria


聚二甲基硅氧烷:PDMS

通过结合自下而上和自上而下的方法,我们从量子力学和实验数据中开发了一种新的全原子 (AA) 力场,并从 AA 仿真和实验数据中开发了一种新的粗晶 (CG) 力场,用于聚二甲基硅氧烷 (PDMS)。

AA 力场是基于 TEAM 力场数据库开发的。

CG 力场使用映射规则,将连接的氧分成相邻的 CG 珠子,以保持珠子的电荷中性,分析功能形式包括价项中的非谐音项,以及与温度相关的自由能功能形式来描述珠间相互作用。

计算了 PDMS 的广泛热力学性质,包括密度、表面张力、溶解度参数、回转半径和玻璃化转变温度,以验证力场,并与实验数据取得了良好的一致性。

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08927022.2017.1328597


联合力场特殊的H不要被联合,可能会形成氢键的极性H

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