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

Comparing trunk/OOPSE/libmdtools/Integrator.cpp (file contents):
Revision 594 by mmeineke, Fri Jul 11 22:34:48 2003 UTC vs.
Revision 601 by gezelter, Mon Jul 14 23:06:09 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 180 | Line 178 | void Integrator::integrate( void ){
178    int calcPot, calcStress;
179    int isError;
180  
183 –
184 –
181    tStats   = new Thermo( info );
182    statOut  = new StatWriter( info );
183    dumpOut  = new DumpWriter( info );
# Line 220 | Line 216 | void Integrator::integrate( void ){
216    MPIcheckPoint();
217   #endif // is_mpi
218  
223 –
224 –  pos  = Atom::getPosArray();
225 –  vel  = Atom::getVelArray();
226 –  frc  = Atom::getFrcArray();
227 –  trq  = Atom::getTrqArray();
228 –  Amat = Atom::getAmatArray();
229 –
219    while( currTime < runTime ){
220  
221      if( (currTime+dt) >= currStatus ){
222        calcPot = 1;
223        calcStress = 1;
224      }
236 –
237 –    std::cerr << "calcPot = " << calcPot << "; calcStress = "
238 –              << calcStress << "\n";
225  
226      integrateStep( calcPot, calcStress );
227        
# Line 298 | Line 284 | void Integrator::moveA( void ){
284  
285   void Integrator::moveA( void ){
286    
287 <  int i,j,k;
302 <  int atomIndex, aMatIndex;
287 >  int i, j;
288    DirectionalAtom* dAtom;
289 <  double Tb[3];
290 <  double ji[3];
289 >  double Tb[3], ji[3];
290 >  double A[3][3], I[3][3];
291    double angle;
292 <  double A[3][3];
293 <
292 >  double vel[3], pos[3], frc[3];
293 >  double mass;
294  
295    for( i=0; i<nAtoms; i++ ){
311 –    atomIndex = i * 3;
312 –    aMatIndex = i * 9;
296  
297 <    // velocity half step
298 <    for( j=atomIndex; j<(atomIndex+3); j++ )
299 <      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / atoms[i]->getMass() ) * eConvert;
297 >    atoms[i]->getVel( vel );
298 >    atoms[i]->getPos( pos );
299 >    atoms[i]->getFrc( frc );
300  
301 <    std::cerr<< "MoveA vel[" << i << "] = "
319 <             << vel[atomIndex] << "\t"
320 <             << vel[atomIndex+1]<< "\t"
321 <             << vel[atomIndex+2]<< "\n";
301 >    mass = atoms[i]->getMass();
302  
303 <    // position whole step    
304 <    for( j=atomIndex; j<(atomIndex+3); j++ ) pos[j] += dt * vel[j];
305 <    
303 >    for (j=0; j < 3; j++) {
304 >      // velocity half step
305 >      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / mass ) * eConvert;
306 >      // position whole step
307 >      pos[j] += dt * vel[j];
308 >    }
309  
310 <    std::cerr<< "MoveA pos[" << i << "] = "
311 <             << pos[atomIndex] << "\t"
329 <             << pos[atomIndex+1]<< "\t"
330 <             << pos[atomIndex+2]<< "\n";
310 >    atoms[i]->setVel( vel );
311 >    atoms[i]->setPos( pos );
312  
313      if( atoms[i]->isDirectional() ){
314  
# Line 335 | Line 316 | void Integrator::moveA( void ){
316            
317        // get and convert the torque to body frame
318        
319 <      Tb[0] = dAtom->getTx();
339 <      Tb[1] = dAtom->getTy();
340 <      Tb[2] = dAtom->getTz();
341 <      
319 >      dAtom->getTrq( Tb );
320        dAtom->lab2Body( Tb );
321 <      
321 >
322        // get the angular momentum, and propagate a half step
323 +
324 +      dAtom->getJ( ji );
325 +
326 +      for (j=0; j < 3; j++)
327 +        ji[j] += (dt2 * Tb[j]) * eConvert;
328        
346 –      ji[0] = dAtom->getJx() + ( dt2 * Tb[0] ) * eConvert;
347 –      ji[1] = dAtom->getJy() + ( dt2 * Tb[1] ) * eConvert;
348 –      ji[2] = dAtom->getJz() + ( dt2 * Tb[2] ) * eConvert;
349 –      
329        // use the angular velocities to propagate the rotation matrix a
330        // full time step
331 <      
332 <          // get the atom's rotation matrix
333 <          
334 <      A[0][0] = dAtom->getAxx();
356 <      A[0][1] = dAtom->getAxy();
357 <      A[0][2] = dAtom->getAxz();
358 <      
359 <      A[1][0] = dAtom->getAyx();
360 <      A[1][1] = dAtom->getAyy();
361 <      A[1][2] = dAtom->getAyz();
362 <      
363 <      A[2][0] = dAtom->getAzx();
364 <      A[2][1] = dAtom->getAzy();
365 <      A[2][2] = dAtom->getAzz();
366 <      
331 >
332 >      dAtom->getA(A);
333 >      dAtom->getI(I);
334 >    
335        // rotate about the x-axis      
336 <      angle = dt2 * ji[0] / dAtom->getIxx();
336 >      angle = dt2 * ji[0] / I[0][0];
337        this->rotate( 1, 2, angle, ji, A );
338 <      
338 >
339        // rotate about the y-axis
340 <      angle = dt2 * ji[1] / dAtom->getIyy();
340 >      angle = dt2 * ji[1] / I[1][1];
341        this->rotate( 2, 0, angle, ji, A );
342        
343        // rotate about the z-axis
344 <      angle = dt * ji[2] / dAtom->getIzz();
345 <      this->rotate( 0, 1, angle, ji, A );
344 >      angle = dt * ji[2] / I[2][2];
345 >      this->rotate( 0, 1, angle, ji, A);
346        
347        // rotate about the y-axis
348 <      angle = dt2 * ji[1] / dAtom->getIyy();
348 >      angle = dt2 * ji[1] / I[1][1];
349        this->rotate( 2, 0, angle, ji, A );
350        
351         // rotate about the x-axis
352 <      angle = dt2 * ji[0] / dAtom->getIxx();
352 >      angle = dt2 * ji[0] / I[0][0];
353        this->rotate( 1, 2, angle, ji, A );
354        
355 <      dAtom->setJx( ji[0] );
356 <      dAtom->setJy( ji[1] );
357 <      dAtom->setJz( ji[2] );
358 <    }
359 <    
355 >
356 >      dAtom->setJ( ji );
357 >      dAtom->setA( A  );
358 >          
359 >    }    
360    }
361   }
362  
363  
364   void Integrator::moveB( void ){
365 <  int i,j,k;
398 <  int atomIndex;
365 >  int i, j;
366    DirectionalAtom* dAtom;
367 <  double Tb[3];
368 <  double ji[3];
367 >  double Tb[3], ji[3];
368 >  double vel[3], frc[3];
369 >  double mass;
370  
371    for( i=0; i<nAtoms; i++ ){
372 <    atomIndex = i * 3;
372 >
373 >    atoms[i]->getVel( vel );
374 >    atoms[i]->getFrc( frc );
375  
376 +    mass = atoms[i]->getMass();
377 +
378      // velocity half step
379 <    for( j=atomIndex; j<(atomIndex+3); j++ )
380 <      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / atoms[i]->getMass() ) * eConvert;
379 >    for (j=0; j < 3; j++)
380 >      vel[j] += ( dt2 * frc[j] / mass ) * eConvert;
381 >    
382 >    atoms[i]->setVel( vel );
383 >
384 >    if( atoms[i]->isDirectional() ){
385  
386 <    std::cerr<< "MoveB vel[" << i << "] = "
411 <             << vel[atomIndex] << "\t"
412 <             << vel[atomIndex+1]<< "\t"
413 <             << vel[atomIndex+2]<< "\n";
386 >      dAtom = (DirectionalAtom *)atoms[i];
387  
388 +      // get and convert the torque to body frame      
389  
390 <    if( atoms[i]->isDirectional() ){
417 <      
418 <      dAtom = (DirectionalAtom *)atoms[i];
419 <      
420 <      // get and convert the torque to body frame
421 <      
422 <      Tb[0] = dAtom->getTx();
423 <      Tb[1] = dAtom->getTy();
424 <      Tb[2] = dAtom->getTz();
425 <      
390 >      dAtom->getTrq( Tb );
391        dAtom->lab2Body( Tb );
392 +
393 +      // get the angular momentum, and propagate a half step
394 +
395 +      dAtom->getJ( ji );
396 +
397 +      for (j=0; j < 3; j++)
398 +        ji[j] += (dt2 * Tb[j]) * eConvert;
399        
400 <      // get the angular momentum, and complete the angular momentum
401 <      // half step
430 <      
431 <      ji[0] = dAtom->getJx() + ( dt2 * Tb[0] ) * eConvert;
432 <      ji[1] = dAtom->getJy() + ( dt2 * Tb[1] ) * eConvert;
433 <      ji[2] = dAtom->getJz() + ( dt2 * Tb[2] ) * eConvert;
434 <      
435 <      dAtom->setJx( ji[0] );
436 <      dAtom->setJy( ji[1] );
437 <      dAtom->setJz( ji[2] );
400 >
401 >      dAtom->setJ( ji );
402      }
403    }
440 –
404   }
405  
406   void Integrator::preMove( void ){
407 <  int i;
407 >  int i, j;
408 >  double pos[3];
409  
410    if( nConstrained ){
411  
412 <    for(i=0; i<(nAtoms*3); i++) oldPos[i] = pos[i];
413 <  }
414 < }  
412 >    for(i=0; i < nAtoms; i++) {
413 >
414 >      atoms[i]->getPos( pos );
415  
416 +      for (j = 0; j < 3; j++) {        
417 +        oldPos[3*i + j] = pos[j];
418 +      }
419 +
420 +    }
421 +  }  
422 + }
423 +
424   void Integrator::constrainA(){
425  
426    int i,j,k;
427    int done;
428 +  double posA[3], posB[3];
429 +  double velA[3], velB[3];
430    double pab[3];
431    double rab[3];
432    int a, b, ax, ay, az, bx, by, bz;
# Line 464 | Line 438 | void Integrator::constrainA(){
438    double gab;
439    int iteration;
440  
441 <  for( i=0; i<nAtoms; i++){
468 <    
441 >  for( i=0; i<nAtoms; i++){    
442      moving[i] = 0;
443      moved[i]  = 1;
444    }
# Line 489 | Line 462 | void Integrator::constrainA(){
462        bz = (b*3) + 2;
463  
464        if( moved[a] || moved[b] ){
465 <        
466 <        pab[0] = pos[ax] - pos[bx];
467 <        pab[1] = pos[ay] - pos[by];
468 <        pab[2] = pos[az] - pos[bz];
469 <
465 >        
466 >        atoms[a]->getPos( posA );
467 >        atoms[b]->getPos( posB );
468 >        
469 >        for (j = 0; j < 3; j++ )
470 >          pab[j] = posA[j] - posB[j];
471 >        
472          //periodic boundary condition
473  
474          info->wrapVector( pab );
# Line 538 | Line 513 | void Integrator::constrainA(){
513            dy = rab[1] * gab;
514            dz = rab[2] * gab;
515  
516 <          pos[ax] += rma * dx;
517 <          pos[ay] += rma * dy;
518 <          pos[az] += rma * dz;
516 >          posA[0] += rma * dx;
517 >          posA[1] += rma * dy;
518 >          posA[2] += rma * dz;
519  
520 <          pos[bx] -= rmb * dx;
546 <          pos[by] -= rmb * dy;
547 <          pos[bz] -= rmb * dz;
520 >          atoms[a]->setPos( posA );
521  
522 +          posB[0] -= rmb * dx;
523 +          posB[1] -= rmb * dy;
524 +          posB[2] -= rmb * dz;
525 +
526 +          atoms[b]->setPos( posB );
527 +
528            dx = dx / dt;
529            dy = dy / dt;
530            dz = dz / dt;
531  
532 <          vel[ax] += rma * dx;
554 <          vel[ay] += rma * dy;
555 <          vel[az] += rma * dz;
532 >          atoms[a]->getVel( velA );
533  
534 <          vel[bx] -= rmb * dx;
535 <          vel[by] -= rmb * dy;
536 <          vel[bz] -= rmb * dz;
534 >          velA[0] += rma * dx;
535 >          velA[1] += rma * dy;
536 >          velA[2] += rma * dz;
537  
538 +          atoms[a]->setVel( velA );
539 +
540 +          atoms[b]->getVel( velB );
541 +
542 +          velB[0] -= rmb * dx;
543 +          velB[1] -= rmb * dy;
544 +          velB[2] -= rmb * dz;
545 +
546 +          atoms[b]->setVel( velB );
547 +
548            moving[a] = 1;
549            moving[b] = 1;
550            done = 0;
# Line 589 | Line 576 | void Integrator::constrainB( void ){
576    
577    int i,j,k;
578    int done;
579 +  double posA[3], posB[3];
580 +  double velA[3], velB[3];
581    double vxab, vyab, vzab;
582    double rab[3];
583    int a, b, ax, ay, az, bx, by, bz;
# Line 624 | Line 613 | void Integrator::constrainB( void ){
613        bz = (b*3) + 2;
614  
615        if( moved[a] || moved[b] ){
627 –        
628 –        vxab = vel[ax] - vel[bx];
629 –        vyab = vel[ay] - vel[by];
630 –        vzab = vel[az] - vel[bz];
616  
617 <        rab[0] = pos[ax] - pos[bx];
618 <        rab[1] = pos[ay] - pos[by];
619 <        rab[2] = pos[az] - pos[bz];
620 <        
617 >        atoms[a]->getVel( velA );
618 >        atoms[b]->getVel( velB );
619 >          
620 >        vxab = velA[0] - velB[0];
621 >        vyab = velA[1] - velB[1];
622 >        vzab = velA[2] - velB[2];
623 >
624 >        atoms[a]->getPos( posA );
625 >        atoms[b]->getPos( posB );
626 >
627 >        for (j = 0; j < 3; j++)
628 >          rab[j] = posA[j] - posB[j];
629 >          
630          info->wrapVector( rab );
631          
632          rma = 1.0 / atoms[a]->getMass();
# Line 647 | Line 641 | void Integrator::constrainB( void ){
641            dx = rab[0] * gab;
642            dy = rab[1] * gab;
643            dz = rab[2] * gab;
644 <          
645 <          vel[ax] += rma * dx;
646 <          vel[ay] += rma * dy;
647 <          vel[az] += rma * dz;
644 >        
645 >          velA[0] += rma * dx;
646 >          velA[1] += rma * dy;
647 >          velA[2] += rma * dz;
648  
649 <          vel[bx] -= rmb * dx;
650 <          vel[by] -= rmb * dy;
651 <          vel[bz] -= rmb * dz;
649 >          atoms[a]->setVel( velA );
650 >
651 >          velB[0] -= rmb * dx;
652 >          velB[1] -= rmb * dy;
653 >          velB[2] -= rmb * dz;
654 >
655 >          atoms[b]->setVel( velB );
656            
657            moving[a] = 1;
658            moving[b] = 1;
# Line 670 | Line 668 | void Integrator::constrainB( void ){
668      
669      iteration++;
670    }
671 <
671 >  
672    if( !done ){
673  
674    
# Line 683 | Line 681 | void Integrator::constrainB( void ){
681  
682   }
683  
686 –
687 –
688 –
689 –
690 –
691 –
684   void Integrator::rotate( int axes1, int axes2, double angle, double ji[3],
685                           double A[3][3] ){
686  

Diff Legend

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