Tópico 17 · Script LIGGGHTS
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Dissecação do script: inicialização e domínio
Script de simulação de um tambor de aço inox com esferas de vidro de 3 mm. Linha a linha, do ambiente de física básica até a caixa de simulação.
1. Inicialização do ambiente e da física básica
units si
atom_style sphere
boundary f f f
newton off
communicate single vel yes
- units define o sistema de unidades físicas que o software adota para interpretar os números do script.
- si seleciona o Sistema Internacional (metros, quilogramas, segundos, Newtons, Pascal).
- atom_style define a estrutura de dados (propriedades alocadas em memória) de cada partícula.
- sphere trata as partículas como esferas com raio finito, densidade, massa e graus de liberdade de rotação, em vez de pontos de massa.
- boundary define a natureza dos limites externos do domínio (a caixa da simulação).
- f f f aplica fronteira fixa (fixed) nos eixos X, Y e Z. Partículas que ultrapassam essas fronteiras são removidas do cálculo.
- newton configura a aplicação da 3ª Lei de Newton para colisões nas fronteiras entre núcleos do processador (MPI), em execução paralela.
- off desliga o envio reverso das forças de reação ao núcleo vizinho — na mecânica granular, desligar reduz o tráfego entre CPUs e acelera a simulação sem perda de precisão.
- communicate estabelece as regras de comunicação de memória entre núcleos no processamento paralelo.
- single compartilha as informações de uma partícula apenas com o núcleo imediatamente adjacente à fronteira.
- vel indica que as informações de velocidade (translação e rotação) devem ser comunicadas.
- yes ativa o parâmetro — necessário em modelos de amortecimento viscoso para o cálculo correto da velocidade relativa do contato.
2. Definição do domínio de cálculo
region dominio block -0.2 0.2 -0.2 0.2 -0.2 0.2 units box
create_box 2 dominio
- region cria uma região geométrica no espaço 3D.
- dominio nome escolhido pelo usuário.
- block a região é um bloco (paralelepípedo retângulo).
- -0.2 0.2 -0.2 0.2 -0.2 0.2 limites mínimo e máximo em X, Y e Z (metros: −20 cm a +20 cm).
- units box coordenadas em unidades físicas absolutas (metros), independentes do espaçamento da malha lógica.
- create_box usa a região prévia para construir a caixa oficial de simulação na memória.
- 2 número de tipos (materiais) de partículas na simulação (Tipo 1 = vidro, Tipo 2 = aço).
- dominio a região que define as fronteiras da caixa.