【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，特别涉及一种用于构建极化力场模型的处理方法和装置。
技术介绍
1、分子动力学模拟的实施步骤一般分为预处理阶段和模拟阶段，预处理阶段负责选择分子力场类型并生成对应的分子力场模型，模拟阶段负责基于分子力场模型构建运动方程并基于构建方程实施模拟。其中，分子力场模型包括对应的分子体系、力场势函数和力场参数集，此处的力场参数集实际就是一个与待模拟分子体系结构相关的力场势函数变量集合。极化力场(polarization force field)是一种分子力场类型。目前，市面上用于实施模拟的工具性能都比较强大，也能兼容不同文件格式的分子力场模型。但用于执行预处理工作的工具却比较稀少，大多数情况下开发人员都需要使用一些基本编辑工具对当次待模拟的分子体系进行全人工/半人工方式的预处理。这种处理方式一方面工作效率比较低、输出的分子结构合理性也较差，分子结构合理性不高会影响后续模拟阶段的模拟效率；另一方面也容易发生力场势函数错配的问题，力场势函数出错或者力场参数集配置出错则会直接影响后续模拟阶段的模拟准确度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种用于构建极化力场模型的处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质；本专利技术给出四种构型优化方法以供选择：hartree-fock(简称hf)方法、密度泛函(density functional theory,dft)方法、微扰理论方法(简称mpn方法)和耦合簇(coupled cluster)方法，并给
2、为实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种用于构建极化力场模型的处理方法，所述方法包括：
3、接收分子体系、构型优化方法选项、极化模型选项作为对应的第一分子体系、第一选项和第二选项；所述第一分子体系包括多个第一分子和多个第一连接键；所述第一分子包括多个第一原子；所述第一原子的颗粒属性包括原子元素类型、原子质量、原子位置坐标和原子电荷数；所述第一连接键用于连接两个所述第一原子；所述第一连接键的键属性包括连接键类型；所述第一选项包括hartree-fock方法、密度泛函方法、微扰理论方法和耦合簇方法；所述第二选项包括涨落电荷模型、drude振子模型和诱导偶极模型；
4、基于所述第一选项对所述第一分子体系进行结构优化处理；
5、根据所述第二选项进行极化力场势函数构建得到对应的第一势函数和第一力场参数集合；并由所述第一分子体系、所述第一势函数和所述第一力场参数集合组成对应的第一分子体系极化力场模型。
6、优选的，所述基于所述第一选项对所述第一分子体系进行结构优化处理，具体包括：
7、当所述第一选项为hartree-fock方法时，基于hf/2-zeta、hf/3-zeta或hf/4-zeta计算对所述第一分子体系进行结构优化；
8、当所述第一选项为密度泛函方法时，基于b3lyp/2-zeta、b3lyp/3-zeta或b3lyp/4-zeta计算对所述第一分子体系进行结构优化；
9、当所述第一选项为微扰理论方法时，基于mp2/2-zeta、mp2/3-zeta或mp2/4-zeta计算对所述第一分子体系进行结构优化；
10、当所述第一选项为耦合簇方法时，基于ccsd(t)/2-zeta或ccsd(t)/3-zeta计算对所述第一分子体系进行结构优化。
11、优选的，所述根据所述第二选项进行极化力场势函数构建得到对应的第一势函数和第一力场参数集合，具体包括：
12、设置总势函数utot＝ubon+uang+utor+uvdw+uele；其中，ubon为键伸缩势函数，uang为键角弯曲势函数，utor为二面角扭转势函数，uvdw为范德华势函数，uele为静电势函数；
13、当所述第二选项为涨落电荷模型时，对所述总势函数utot的所述静电势函数uele进行修正得到对应的所述第一势函数和所述第一力场参数集合；
14、当所述第二选项为drude振子模型时，对所述第一分子体系进行drude谐振子添加得到新的所述第一分子体系；并通过向所述总势函数utot中增加谐振子震动势函数uhar-d并对所述静电势函数uele进行修正得到对应的所述第一势函数和所述第一力场参数集合；
15、当所述第二选项为诱导偶极模型时，向所述总势函数utot中增加诱导偶极势函数upol得到对应的所述第一势函数和所述第一力场参数集合。
16、进一步的，所述键伸缩势函数ubon为：
17、
18、其中，1≤i≤b，a为所述第一连接键的总数；ub,i为任一个所述第一连接键的键伸缩势函数；kb,i为对应的所述第一连接键的键伸缩力常数；标准键长l0,i为对应的所述第一连接键在平衡态下的键长值；键长变量li为对应的所述第一连接键的变量键长值；
19、所述键角弯曲势函数uang为：
20、
21、其中，1≤j≤b，b为第一键角的总数，所述第一键角为由三个顺序连接的所述第一原子组成的两个所述第一连接键之间的夹角；ua,j为任一个所述第一键角的键角弯曲势函数；kθ,j为对应的所述第一键角的键角弯曲力常数；标准键角θ0,j为对应的所述第一键角在平衡态下的角度值，键角变量θj为对应的所述第一键角的变量角度值；
22、所述二面角扭转势函数utor为：
23、
24、其中，1≤m≤c，c为第一二面角的总数，所述第一二面角为由四个顺序连接的所述第一原子组成的三个所述第一连接键构成的两个第一相交平面之间的夹角；ut,m为任一个所述第一二面角的二面角扭转势函数；常数n为饶键旋转360°时出现能量极小值的次数；vn,m为对应的所述第一二面角的二面角扭转势常数；标准二面角ω0,m为对应的所述第一二面角在平衡态下的角度值，所述标准二面角ω0,m的取值包括0和π；二面角变量ωm为对应的所述第一二面角的变量角度值；
25、所述范德华势函数uvdw为：
26、
27、其中，1≤x≤ntom，2≤y≤ntom，ntom为所述第一原子的总数；uv,x,y为任一对所述第一原子间的范德华势函本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述基于所述第一选项对所述第一分子体系进行结构优化处理，具体包括：
3.根据权利要求1所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述根据所述第二选项进行极化力场势函数构建得到对应的第一势函数和第一力场参数集合，具体包括：
4.根据权利要求3所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述对所述总势函数Utot的所述静电势函数Uele进行修正得到对应的所述第一势函数和所述第一力场参数集合，具体包括：
6.根据权利要求4所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述对所述第一分子体系进行Drude谐振子添加得到新的所述第一分子体系，具体包括：
7.根据权利要求4所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述通过向所述总势函数Utot中增加谐振子震动势函数Uhar-d并对所述静电势函
8.根据权利要求4所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述向所述总势函数Utot中增加诱导偶极势函数Upol得到对应的所述第一势函数和所述第一力场参数集合，具体包括：
9.一种用于执行权利要求1-8任一项所述的用于构建极化力场模型的处理方法的装置，其特征在于，所述装置包括：数据接收模块、构型优化模块和模型构建模块；
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器和收发器；
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1-8任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述基于所述第一选项对所述第一分子体系进行结构优化处理，具体包括：
3.根据权利要求1所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述根据所述第二选项进行极化力场势函数构建得到对应的第一势函数和第一力场参数集合，具体包括：
4.根据权利要求3所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述对所述总势函数utot的所述静电势函数uele进行修正得到对应的所述第一势函数和所述第一力场参数集合，具体包括：
6.根据权利要求4所述的用于构建极化力场模型的处理方法，其特征在于，所述对所述第一分子体系进行drude谐振子添加得到新的所述第一分子体系，具体包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：曾博深，陈昌鸿，陈思安，王晓旭，邓斌，张与之，张林峰，孙伟杰，
申请(专利权)人：北京深势科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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