6. 功能详解

本章节介绍 AutoRMA 图形界面中直接操作的全部高级功能,内容均以最新发布为准。

6.1. 项目创建高级配置

6.1.1. 高级参数(Optional Settings)

Species-Based 与 Bonds-Based 两类项目共享一套高级配置入口,在创建面板中勾选 Optional Settings 展开。

参数

说明

Timesteps/时间步 (Start / End / Interval)

限定分析时间步范围与采样间隔;Start/End 从文件中读取后自动填充,可手动修改

Temperature(K)/温度(K) (Initial / Terminal)

设置模拟初始与终止温度(默认为等间隔的温度),用于热重等温度相关分析

PhaseCarbonAtomNumber/相态碳原子数 (LiquidStart / SolidStart)

设置相态划分中气/液/固相的碳原子数阈值

6.1.2. 自动识别同目录文件

选定项目路径或主输入文件后,若其他路径并未设置且同目录存在以下标准文件名,面板会自动补全对应路径:

  • Species 项目:species.out

  • Bonds 项目:bonds.reaxcdump.lammpstrj

6.1.3. 输入文件格式要求

Species/分子 文件

由 LAMMPS fix reaxff/species 命令生成,包含每个输出时间步各分子的数量统计。在 LAMMPS 脚本中启用示例:

fix 1 all reaxff/species 10 10 100 species.out

Bonds/键序 文件

由 LAMMPS fix reaxff/bonds 命令生成,记录每个输出时间步每个原子的近邻键序信息。文件体积通常较大(可达 GB 级),创建项目前请确保磁盘空间充足。示例:

fix 1 all reaxff/bonds 100 bonds.reaxc

Trajectory/轨迹 文件

由 LAMMPS dump custom 命令生成,至少需包含 id type x y z 列。仅当 Bonds 项目需要三维可视化才必须提供。示例:

dump 1 all custom 100 dump.lammpstrj id xu yu zu

6.2. 原子详情配置(仅 Bonds-Based)

在创建 Bonds-Based 项目时,输入 Atomic Symbol 并点击 Details 按钮可打开 Setup Atoms Details 面板,进行逐原子精细配置。

6.2.1. 面板列说明

说明

Type/原子类型

类型编号,需要与 LAMMPS 类型一致且必须唯一;可直接编辑

Symbol/元素符号

原子符号,用于标识原子种类,需要与 LAMMPS 类型一致;可直接编辑

Mass/原子质量

可直接编辑,选中行后点击 Restore 可还原默认值

Bond Limited/键数限制

最大成键数;可直接编辑

6.2.2. 行操作按钮

  • Add/增加 :新增一行原子类型

  • Up, Down/(向下,向上) :调整原子类型顺序(影响类型映射编号)

  • Restore/重置 :将选中行的质量,键数限制等恢复为默认值

备注

Type 编号必须与 LAMMPS 输入脚本中的原子类型编号保持一致;调整顺序会同步更新类型映射。

6.3. 分析结果浏览

分析完成后,左侧目录树按结果类别展示节点树,点击节点可在右侧切换对应视图。

6.3.1. Molecules

节点名称

内容与操作

Molecular Table/分子表

所有时间步识别到的所有分子列表;Full 版本 Bonds 项目中,可通过鼠标右击单元格通过菜单栏以查看详细信息

Total Molecular Counts/分子总数统计

整个模拟过程中各分子出现次数的统计摘要

Molecules Count vs Time/分子时间变化

分子总数随时间步变化的数据表

Molecules Count Plot/分子数量曲线

分子总数随时间的折线图(分析进行中实时绘制)

6.3.2. Mass

节点名称

内容与操作

Mass Distribution/质量分布

气/液/固各相质量随时间步的分布数据表

TG/DTG Curves/TG/DTG曲线

热重(TG)与微分热重(DTG)曲线图

6.3.3. Reactions (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

节点名称

内容与操作

Reaction Table/反应表

所有时间步识别到的所有反应列表;Full 版本 Bonds 项目中,可通过鼠标右击单元格通过菜单栏以查看详细信息

Total Reaction Counts/反应总数统计

整个模拟过程中各反应发生次数的统计摘要

Custom Reaction Statistics/自定义反应统计

自定义时间步(起始,结束,间隔)的反应数量统计,但只是基于已有分析的数量统一,并不会基于键序文件重新提取反应信息

Reactions Count vs Time/反应时间变化

每类反应数量随时间步变化的数据表

Reactions Count Plot/反应数量曲线

反应数量随时间的折线图(分析进行中实时绘制)

6.3.4. Statistics (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

节点名称

内容与操作

Bond Statistics/化学键统计

各类化学键的统计信息

Fragment Statistics/分子片段统计

各类碎片(分子片段)的统计信息

Functional Groups Statistics/官能团统计

各类官能团的统计信息

6.3.5. Visualization (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

节点名称

内容与操作

Atom Trace/原子追踪

从下拉框选择原子 ID 与起始时间步,点击 Add 加入追踪列表;可同时追踪多个原子,在 2D 视图中显示其随时间步所属分子的变化轨迹

Molecule Trace/分子追踪

切换时间步后左侧显示该步所有分子及数量;点击某分子式后右侧显示其所有实例;勾选目标实例后在 2D 视图中显示其轨迹

Trajectory View/轨迹可视化

显示关联轨迹文件中的分子与盒子信息;仅当创建 Bonds 项目时提供了 Trajectory File 才会出现此节点

6.4. 数据导出

通过 File -> Export 导出当前激活视图的内容(视图不支持导出时菜单项自动禁用)。

6.4.1. 支持表格导出的节点

  • Molecular Table

  • Total Molecular Counts

  • Molecules Count vs Time

  • Mass Distribution

  • Reaction Table (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

  • Total Reaction Counts (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

  • Custom Reaction Statistics (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

  • Reactions Count vs Time (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

  • Bond Statistics (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

  • Fragment Statistics (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

  • Functional Groups Statistics (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

6.4.2. 支持图片导出的节点

  • Molecules Count Plot

  • TG/DTG Curves

  • Reactions Count Plot (仅 AutoRMA-Full Bonds 项目)

备注

Atom Trace 与 Molecule Trace 视图当前不支持导出。

6.4.3. 导出辅助设置

Settings 菜单中可启用:

  • Open After Export :导出完成后自动在文件管理器中打开目标位置。

  • Dump Readable Results :分析完成后同步输出可读结果文件。

6.4.4. 多版本项目管理

  • 使用 File -> Open 直接打开既有 .rma 项目,继续浏览与导出,无需重新运行分析。

  • 建议按参数版本命名并保存多个 .rma,便于后续参数变更前后的结果对比与追溯。

6.5. 典型应用场景

以下场景以实际分析工作流为主线,展示如何综合运用多个结果节点。

6.5.1. 场景一:燃烧产物演化分析(Species-Based)

目标 :分析含碳氢氧体系(如甲烷、碳氢化合物)在高温下的燃烧过程,追踪 CO₂、H₂O 等产物的生成趋势。

操作步骤:

  1. 创建 Species-Based 项目, Atomic Symbol 填写 C H O (元素顺序决定分子式书写顺序)。

  2. Optional Settings 中用 Timesteps Start/End 跳过低温平衡阶段,只分析升温后的区间。

  3. 分析完成后: * 在 Molecular Table 中按出现次数降序排列,快速定位主要产物(如 CO2H2O)。 * 切换到 Molecules Count vs Time ,对比反应物(如 CH4)的消耗曲线与产物的生成曲线,判断反应的诱导期和主反应期。 * 切换到 TG/DTG Curves ,观察质量损失速率峰值对应的温度范围。

  4. 使用 File -> ExportMolecules Count vs Time 导出为 CSV,用 Excel / Origin 进一步绘图或与文献对比。

6.5.2. 场景二:热解反应机理分析(Bonds-Based,仅 AutoRMA-Full)

目标 :分析聚合物(如聚乙烯、含能材料)热解过程中的键断裂事件与主要反应路径。

操作步骤:

  1. 创建 Bonds-Based 项目,提供 Bonds 文件;若需 Atom Trace / Molecule Trace,同时提供 Trajectory 文件。

  2. 点击 Details ,在 Setup Atoms Details 面板中确认各元素的 Bond Limited 值(C: 4,H: 1,O: 2)。

  3. 分析完成后:

    • Reaction Table 中按出现次数排序,筛选出发生频率最高的反应,确定主要裂解路径。

    • 切换到 Reactions Count Plot ,观察不同类型反应随时间步的频率变化,区分点火期与稳定裂解期。

    • 切换到 Bond StatisticsFragment Statistics ,了解各类键和碎片的统计特征。

    • 若提供了轨迹文件,切换到 Atom Trace ,选择活性原子的 ID,追踪其在不同时间步所属分子的变化。

  4. 导出 Reaction TableReactions Count vs Time ,整理主要反应路径报告。

6.6. Tools 菜单工具

6.6.1. 生成 LAMMPS data 文件

参考:快速开始 — 生成 LAMMPS data 文件

6.6.2. 提取 param.qeq 文件

参考:快速开始 — 生成 param.qeq 文件

6.6.3. 元素周期表

菜单路径:Tools -> Elements Periodic Table

交互式元素周期表,可浏览各元素属性。在创建项目面板中点击 Add 时也会调用此面板,用于辅助填写 Atomic Symbol

6.7. 界面高级设置

6.7.1. 主题切换

菜单路径:Window -> Style

  • Light :浅色主题

  • Orange :橙色主题

  • Dark :深色主题

切换立即生效,设置在下次启动时仍然有效。

6.7.2. 界面语言切换

菜单路径:Window -> Language

  • English

  • 简体中文

切换后自动退出,需要重新启动以生效。

6.7.3. 激活信息查询

菜单路径:Help -> Activation Information

显示当前机器码、版本及激活状态,用于排查许可证相关问题。