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root/group/trunk/OOPSE/libmdtools/Integrator.cpp
(Generate patch)

Comparing trunk/OOPSE/libmdtools/Integrator.cpp (file contents):
Revision 597 by mmeineke, Mon Jul 14 21:28:54 2003 UTC vs.
Revision 637 by gezelter, Thu Jul 17 21:50:01 2003 UTC

# Line 27 | Line 27 | Integrator::Integrator( SimInfo *theInfo, ForceFields*
27  
28    nAtoms = info->n_atoms;
29  
30 –  std::cerr << "integ nAtoms = "  << nAtoms << "\n";
31 –
30    // check for constraints
31    
32    constrainedA    = NULL;
# Line 75 | Line 73 | void Integrator::checkConstraints( void ){
73        
74        constrained = theArray[j]->is_constrained();
75  
78 –      std::cerr << "Is the folowing bond constrained \n";
79 –      theArray[j]->printMe();
80 –      
76        if(constrained){
82 –        
83 –        std::cerr << "Yes\n";
77  
78          dummy_plug = theArray[j]->get_constraint();
79          temp_con[nConstrained].set_a( dummy_plug->get_a() );
# Line 90 | Line 83 | void Integrator::checkConstraints( void ){
83          nConstrained++;
84          constrained = 0;
85        }
93 –      else std::cerr << "No.\n";
86      }
87  
88      theArray = (SRI**) molecules[i].getMyBends();
# Line 180 | Line 172 | void Integrator::integrate( void ){
172    int calcPot, calcStress;
173    int isError;
174  
183 –
184 –
175    tStats   = new Thermo( info );
176    statOut  = new StatWriter( info );
177    dumpOut  = new DumpWriter( info );
# Line 220 | Line 210 | void Integrator::integrate( void ){
210    MPIcheckPoint();
211   #endif // is_mpi
212  
223 –
224 –  pos  = Atom::getPosArray();
225 –  vel  = Atom::getVelArray();
226 –  frc  = Atom::getFrcArray();
227 –
213    while( currTime < runTime ){
214  
215      if( (currTime+dt) >= currStatus ){
# Line 232 | Line 217 | void Integrator::integrate( void ){
217        calcStress = 1;
218      }
219  
235 –    std::cerr << currTime << "\n";
236 –
220      integrateStep( calcPot, calcStress );
221        
222      currTime += dt;
223 +    info->setTime(currTime);
224  
225      if( info->setTemp ){
226        if( currTime >= currThermal ){
# Line 279 | Line 263 | void Integrator::integrateStep( int calcPot, int calcS
263  
264    preMove();
265    moveA();
266 <  //if( nConstrained ) constrainA();
266 >  if( nConstrained ) constrainA();
267  
268 +  
269 + #ifdef IS_MPI
270 +  strcpy( checkPointMsg, "Succesful moveA\n" );
271 +  MPIcheckPoint();
272 + #endif // is_mpi
273 +  
274 +
275    // calc forces
276  
277    myFF->doForces(calcPot,calcStress);
278 +
279 + #ifdef IS_MPI
280 +  strcpy( checkPointMsg, "Succesful doForces\n" );
281 +  MPIcheckPoint();
282 + #endif // is_mpi
283 +  
284  
285    // finish the velocity  half step
286    
287    moveB();
288    if( nConstrained ) constrainB();
289 <  
289 >  
290 > #ifdef IS_MPI
291 >  strcpy( checkPointMsg, "Succesful moveB\n" );
292 >  MPIcheckPoint();
293 > #endif // is_mpi
294 >  
295 >
296   }
297  
298  
299   void Integrator::moveA( void ){
300    
301 <  int i,j,k;
299 <  int atomIndex, aMatIndex;
301 >  int i, j;
302    DirectionalAtom* dAtom;
303 <  double Tb[3];
304 <  double ji[3];
303 >  double Tb[3], ji[3];
304 >  double A[3][3], I[3][3];
305    double angle;
306 <  double A[3][3], At[3][3];
306 >  double vel[3], pos[3], frc[3];
307 >  double mass;
308  
306 –
309    for( i=0; i<nAtoms; i++ ){
308 –    atomIndex = i * 3;
309 –    aMatIndex = i * 9;
310  
311 <    // velocity half step
312 <    for( j=atomIndex; j<(atomIndex+3); j++ )
313 <      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / atoms[i]->getMass() ) * eConvert;
311 >    atoms[i]->getVel( vel );
312 >    atoms[i]->getPos( pos );
313 >    atoms[i]->getFrc( frc );
314  
315 +    mass = atoms[i]->getMass();
316  
317 <    // position whole step    
318 <    for( j=atomIndex; j<(atomIndex+3); j++ ) pos[j] += dt * vel[j];
319 <    
317 >    for (j=0; j < 3; j++) {
318 >      // velocity half step
319 >      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / mass ) * eConvert;
320 >      // position whole step
321 >      pos[j] += dt * vel[j];
322 >    }
323  
324 +    atoms[i]->setVel( vel );
325 +    atoms[i]->setPos( pos );
326 +
327      if( atoms[i]->isDirectional() ){
328  
329        dAtom = (DirectionalAtom *)atoms[i];
330            
331        // get and convert the torque to body frame
332        
333 <      Tb[0] = dAtom->getTx();
327 <      Tb[1] = dAtom->getTy();
328 <      Tb[2] = dAtom->getTz();
329 <
333 >      dAtom->getTrq( Tb );
334        dAtom->lab2Body( Tb );
335  
336        // get the angular momentum, and propagate a half step
337 +
338 +      dAtom->getJ( ji );
339 +
340 +      for (j=0; j < 3; j++)
341 +        ji[j] += (dt2 * Tb[j]) * eConvert;
342        
334 –      ji[0] = dAtom->getJx() + ( dt2 * Tb[0] ) * eConvert;
335 –      ji[1] = dAtom->getJy() + ( dt2 * Tb[1] ) * eConvert;
336 –      ji[2] = dAtom->getJz() + ( dt2 * Tb[2] ) * eConvert;
337 –      
343        // use the angular velocities to propagate the rotation matrix a
344        // full time step
345 <      
345 >
346 >      dAtom->getA(A);
347 >      dAtom->getI(I);
348 >    
349        // rotate about the x-axis      
350 <      angle = dt2 * ji[0] / dAtom->getIxx();
351 <      this->rotate( 1, 2, angle, ji, &Amat[aMatIndex] );
350 >      angle = dt2 * ji[0] / I[0][0];
351 >      this->rotate( 1, 2, angle, ji, A );
352  
353        // rotate about the y-axis
354 <      angle = dt2 * ji[1] / dAtom->getIyy();
355 <      this->rotate( 2, 0, angle, ji, &Amat[aMatIndex] );
354 >      angle = dt2 * ji[1] / I[1][1];
355 >      this->rotate( 2, 0, angle, ji, A );
356        
357        // rotate about the z-axis
358 <      angle = dt * ji[2] / dAtom->getIzz();
359 <      this->rotate( 0, 1, angle, ji, &Amat[aMatIndex] );
358 >      angle = dt * ji[2] / I[2][2];
359 >      this->rotate( 0, 1, angle, ji, A);
360        
361        // rotate about the y-axis
362 <      angle = dt2 * ji[1] / dAtom->getIyy();
363 <      this->rotate( 2, 0, angle, ji, &Amat[aMatIndex] );
362 >      angle = dt2 * ji[1] / I[1][1];
363 >      this->rotate( 2, 0, angle, ji, A );
364        
365         // rotate about the x-axis
366 <      angle = dt2 * ji[0] / dAtom->getIxx();
367 <      this->rotate( 1, 2, angle, ji, &Amat[aMatIndex] );
366 >      angle = dt2 * ji[0] / I[0][0];
367 >      this->rotate( 1, 2, angle, ji, A );
368        
361 –      dAtom->setJx( ji[0] );
362 –      dAtom->setJy( ji[1] );
363 –      dAtom->setJz( ji[2] );
369  
370 <      std::cerr << "Amat[" << i << "]\n";
371 <      info->printMat9( &Amat[aMatIndex] );
370 >      dAtom->setJ( ji );
371 >      dAtom->setA( A  );
372            
373 <      std::cerr << "ji[" << i << "]\t"
369 <                << ji[0] << "\t"
370 <                << ji[1] << "\t"
371 <                << ji[2] << "\n";
372 <          
373 <    }
374 <    
373 >    }    
374    }
375   }
376  
377  
378   void Integrator::moveB( void ){
379 <  int i,j,k;
381 <  int atomIndex, aMatIndex;
379 >  int i, j;
380    DirectionalAtom* dAtom;
381 <  double Tb[3];
382 <  double ji[3];
381 >  double Tb[3], ji[3];
382 >  double vel[3], frc[3];
383 >  double mass;
384  
385    for( i=0; i<nAtoms; i++ ){
386 <    atomIndex = i * 3;
387 <    aMatIndex = i * 9;
386 >
387 >    atoms[i]->getVel( vel );
388 >    atoms[i]->getFrc( frc );
389  
390 <    // velocity half step
391 <    for( j=atomIndex; j<(atomIndex+3); j++ )
392 <      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / atoms[i]->getMass() ) * eConvert;
390 >    mass = atoms[i]->getMass();
391  
392 +    // velocity half step
393 +    for (j=0; j < 3; j++)
394 +      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / mass ) * eConvert;
395 +    
396 +    atoms[i]->setVel( vel );
397  
398      if( atoms[i]->isDirectional() ){
399 <      
399 >
400        dAtom = (DirectionalAtom *)atoms[i];
398 –      
399 –      // get and convert the torque to body frame
400 –      
401 –      Tb[0] = dAtom->getTx();
402 –      Tb[1] = dAtom->getTy();
403 –      Tb[2] = dAtom->getTz();
404 –      
405 –      std::cerr << "TrqB[" << i << "]\t"
406 –                << Tb[0] << "\t"
407 –                << Tb[1] << "\t"
408 –                << Tb[2] << "\n";
401  
402 +      // get and convert the torque to body frame      
403 +
404 +      dAtom->getTrq( Tb );
405        dAtom->lab2Body( Tb );
406 <      
407 <      // get the angular momentum, and complete the angular momentum
413 <      // half step
414 <      
415 <      ji[0] = dAtom->getJx() + ( dt2 * Tb[0] ) * eConvert;
416 <      ji[1] = dAtom->getJy() + ( dt2 * Tb[1] ) * eConvert;
417 <      ji[2] = dAtom->getJz() + ( dt2 * Tb[2] ) * eConvert;
418 <      
419 <      dAtom->setJx( ji[0] );
420 <      dAtom->setJy( ji[1] );
421 <      dAtom->setJz( ji[2] );
406 >
407 >      // get the angular momentum, and propagate a half step
408  
409 +      dAtom->getJ( ji );
410  
411 <      std::cerr << "Amat[" << i << "]\n";
412 <      info->printMat9( &Amat[aMatIndex] );
413 <          
414 <      std::cerr << "ji[" << i << "]\t"
415 <                << ji[0] << "\t"
429 <                << ji[1] << "\t"
430 <                << ji[2] << "\n";
411 >      for (j=0; j < 3; j++)
412 >        ji[j] += (dt2 * Tb[j]) * eConvert;
413 >      
414 >
415 >      dAtom->setJ( ji );
416      }
417    }
433 –
418   }
419  
420   void Integrator::preMove( void ){
421 <  int i;
421 >  int i, j;
422 >  double pos[3];
423  
424    if( nConstrained ){
425  
426 <    for(i=0; i<(nAtoms*3); i++) oldPos[i] = pos[i];
427 <  }
428 < }  
426 >    for(i=0; i < nAtoms; i++) {
427 >
428 >      atoms[i]->getPos( pos );
429  
430 +      for (j = 0; j < 3; j++) {        
431 +        oldPos[3*i + j] = pos[j];
432 +      }
433 +
434 +    }
435 +  }  
436 + }
437 +
438   void Integrator::constrainA(){
439  
440    int i,j,k;
441    int done;
442 +  double posA[3], posB[3];
443 +  double velA[3], velB[3];
444    double pab[3];
445    double rab[3];
446    int a, b, ax, ay, az, bx, by, bz;
# Line 457 | Line 452 | void Integrator::constrainA(){
452    double gab;
453    int iteration;
454  
455 <  for( i=0; i<nAtoms; i++){
461 <    
455 >  for( i=0; i<nAtoms; i++){    
456      moving[i] = 0;
457      moved[i]  = 1;
458    }
# Line 482 | Line 476 | void Integrator::constrainA(){
476        bz = (b*3) + 2;
477  
478        if( moved[a] || moved[b] ){
479 <        
480 <        pab[0] = pos[ax] - pos[bx];
481 <        pab[1] = pos[ay] - pos[by];
482 <        pab[2] = pos[az] - pos[bz];
483 <
479 >        
480 >        atoms[a]->getPos( posA );
481 >        atoms[b]->getPos( posB );
482 >        
483 >        for (j = 0; j < 3; j++ )
484 >          pab[j] = posA[j] - posB[j];
485 >        
486          //periodic boundary condition
487  
488          info->wrapVector( pab );
# Line 531 | Line 527 | void Integrator::constrainA(){
527            dy = rab[1] * gab;
528            dz = rab[2] * gab;
529  
530 <          pos[ax] += rma * dx;
531 <          pos[ay] += rma * dy;
532 <          pos[az] += rma * dz;
530 >          posA[0] += rma * dx;
531 >          posA[1] += rma * dy;
532 >          posA[2] += rma * dz;
533  
534 <          pos[bx] -= rmb * dx;
539 <          pos[by] -= rmb * dy;
540 <          pos[bz] -= rmb * dz;
534 >          atoms[a]->setPos( posA );
535  
536 +          posB[0] -= rmb * dx;
537 +          posB[1] -= rmb * dy;
538 +          posB[2] -= rmb * dz;
539 +
540 +          atoms[b]->setPos( posB );
541 +
542            dx = dx / dt;
543            dy = dy / dt;
544            dz = dz / dt;
545  
546 <          vel[ax] += rma * dx;
547 <          vel[ay] += rma * dy;
548 <          vel[az] += rma * dz;
546 >          atoms[a]->getVel( velA );
547  
548 <          vel[bx] -= rmb * dx;
549 <          vel[by] -= rmb * dy;
550 <          vel[bz] -= rmb * dz;
548 >          velA[0] += rma * dx;
549 >          velA[1] += rma * dy;
550 >          velA[2] += rma * dz;
551  
552 +          atoms[a]->setVel( velA );
553 +
554 +          atoms[b]->getVel( velB );
555 +
556 +          velB[0] -= rmb * dx;
557 +          velB[1] -= rmb * dy;
558 +          velB[2] -= rmb * dz;
559 +
560 +          atoms[b]->setVel( velB );
561 +
562            moving[a] = 1;
563            moving[b] = 1;
564            done = 0;
# Line 582 | Line 590 | void Integrator::constrainB( void ){
590    
591    int i,j,k;
592    int done;
593 +  double posA[3], posB[3];
594 +  double velA[3], velB[3];
595    double vxab, vyab, vzab;
596    double rab[3];
597    int a, b, ax, ay, az, bx, by, bz;
# Line 617 | Line 627 | void Integrator::constrainB( void ){
627        bz = (b*3) + 2;
628  
629        if( moved[a] || moved[b] ){
620 –        
621 –        vxab = vel[ax] - vel[bx];
622 –        vyab = vel[ay] - vel[by];
623 –        vzab = vel[az] - vel[bz];
630  
631 <        rab[0] = pos[ax] - pos[bx];
632 <        rab[1] = pos[ay] - pos[by];
633 <        rab[2] = pos[az] - pos[bz];
634 <        
631 >        atoms[a]->getVel( velA );
632 >        atoms[b]->getVel( velB );
633 >          
634 >        vxab = velA[0] - velB[0];
635 >        vyab = velA[1] - velB[1];
636 >        vzab = velA[2] - velB[2];
637 >
638 >        atoms[a]->getPos( posA );
639 >        atoms[b]->getPos( posB );
640 >
641 >        for (j = 0; j < 3; j++)
642 >          rab[j] = posA[j] - posB[j];
643 >          
644          info->wrapVector( rab );
645          
646          rma = 1.0 / atoms[a]->getMass();
# Line 640 | Line 655 | void Integrator::constrainB( void ){
655            dx = rab[0] * gab;
656            dy = rab[1] * gab;
657            dz = rab[2] * gab;
658 <          
659 <          vel[ax] += rma * dx;
660 <          vel[ay] += rma * dy;
661 <          vel[az] += rma * dz;
658 >        
659 >          velA[0] += rma * dx;
660 >          velA[1] += rma * dy;
661 >          velA[2] += rma * dz;
662  
663 <          vel[bx] -= rmb * dx;
664 <          vel[by] -= rmb * dy;
665 <          vel[bz] -= rmb * dz;
663 >          atoms[a]->setVel( velA );
664 >
665 >          velB[0] -= rmb * dx;
666 >          velB[1] -= rmb * dy;
667 >          velB[2] -= rmb * dz;
668 >
669 >          atoms[b]->setVel( velB );
670            
671            moving[a] = 1;
672            moving[b] = 1;
# Line 663 | Line 682 | void Integrator::constrainB( void ){
682      
683      iteration++;
684    }
685 <
685 >  
686    if( !done ){
687  
688    
# Line 676 | Line 695 | void Integrator::constrainB( void ){
695  
696   }
697  
679 –
680 –
681 –
682 –
683 –
684 –
698   void Integrator::rotate( int axes1, int axes2, double angle, double ji[3],
699 <                         double A[9] ){
699 >                         double A[3][3] ){
700  
701    int i,j,k;
702    double sinAngle;
# Line 695 | Line 708 | void Integrator::rotate( int axes1, int axes2, double
708    double tempA[3][3];
709    double tempJ[3];
710  
698 –
711    // initialize the tempA
712  
713    for(i=0; i<3; i++){
714      for(j=0; j<3; j++){
715 <      tempA[j][i] = A[3*i+j];
715 >      tempA[j][i] = A[i][j];
716      }
717    }
718  
# Line 757 | Line 769 | void Integrator::rotate( int axes1, int axes2, double
769  
770    for(i=0; i<3; i++){
771      for(j=0; j<3; j++){
772 <      A[3*j+i] = 0.0;
772 >      A[j][i] = 0.0;
773        for(k=0; k<3; k++){
774 <        A[3*j+i] += tempA[i][k] * rot[j][k];
774 >        A[j][i] += tempA[i][k] * rot[j][k];
775        }
776      }
777    }

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines