Dear experts,<br><br>I am trying to build up a polymer system. To do so I took a chain with 60 repeating units (ethylene) and compressed the system to attain the desired box volume (density). I took the following approach since after one week work on this problem I believe that is the only way of achieving what I want so I would like you to correct me if necessary. I know it might be a naive procedure...    <br>


<br>I noticed that in either NPT or NVT trials for a long chain equilibrium state corresponds to more extended conformations. My problem is that with this conformation I can not compress the system enough as simulation crashes (when chain takes a extended conformation that is about 2 or 3 times longer than box size applying high pressure to reduce volume causes system to explode). Hence, after performing nearly 40 NPT and NVT (and combination of these) runs I came to the point that the only way to approach the volume I am after is forget the equilibrium state (as if simulation is long chain tens to extend) and look for the globule-like structure so the volume it occupies is minimal. For instance I did a NPT for 500ps and noticed at 130 ps molecule has the convoluted structure so in the next trial I picked simul. time of 130 ps to capture the structure I want, used editconf to reduce the size, energy minimized the structure and performed the next NPT with this initial structure. Doing so, I could approach the box size of 2.3 nm (desired size is 1.8nm). Since it was not possible to compress the system further I replicated this molecule and energy minimized the replicated system. Energy minimization gives reasonable force but potential is about 3000. I dont know if this is reasonable for such a packed system.<br>

<br>Then employed NPT to compress again to a volume a bit smaller than what I need and used editconf to attain the exact density I am after.  Below is the output file of EM of the replicated and compressed system: I am getting some LINC warnings but at the end force and potential energies seem to be OK. PLease let me know if anything is going wrong.<br>
:<br>Steepest Descents:<br>   Tolerance (Fmax)   =  1.00000e+03<br>   Number of steps    =          400<br>Step=    0, Dmax= 1.0e-02 nm, Epot=  1.32635e+08 Fmax= 2.29301e+10, atom= 1004<br>Step=    1, Dmax= 1.0e-02 nm, Epot=  2.22267e+07 Fmax= 1.39980e+09, atom= 1766<br>
Step=    2, Dmax= 1.2e-02 nm, Epot=  8.21648e+06 Fmax= 2.00629e+08, atom= 968<br>Step=    3, Dmax= 1.4e-02 nm, Epot=  1.67342e+06 Fmax= 2.38551e+07, atom= 968<br>Step=    4, Dmax= 1.7e-02 nm, Epot=  4.59581e+05 Fmax= 3.28726e+06, atom= 121<br>
Step=    5, Dmax= 2.1e-02 nm, Epot=  1.51948e+05 Fmax= 4.17261e+05, atom= 1766<br>Step=    6, Dmax= 2.5e-02 nm, Epot=  4.95460e+04 Fmax= 1.64740e+05, atom= 121<br>Step=    7, Dmax= 3.0e-02 nm, Epot=  3.20548e+04 Fmax= 8.22273e+04, atom= 968<br>
Step=    8, Dmax= 3.6e-02 nm, Epot=  2.16962e+04 Fmax= 1.86463e+04, atom= 961<br>Step=    9, Dmax= 4.3e-02 nm, Epot=  1.29190e+04 Fmax= 3.92749e+03, atom= 1766<br><br>Step 10, time 0.02 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>
rms 0.001238, max 0.029289 (between atoms 113 and 115)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>    113    114   33.6    0.1090   0.1103      0.1090<br>
   1765   1766   36.2    0.1090   0.1075      0.1090<br>Step=   10, Dmax= 5.2e-02 nm, Epot=  8.04986e+03 Fmax= 3.49262e+04, atom= 826<br><br>Step 11, time 0.022 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>
rms 0.000239, max 0.008502 (between atoms 1765 and 1767)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>    825    826   32.2    0.1089   0.1096      0.1090<br>
   1765   1766   32.2    0.1075   0.1091      0.1090<br>Step=   11, Dmax= 6.2e-02 nm, Epot=  6.61167e+03 Fmax= 6.62618e+03, atom= 1766<br><br>Step 12, time 0.024 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>
rms 0.000731, max 0.014345 (between atoms 1762 and 1765)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>    825    826   31.4    0.1096   0.1081      0.1090<br>
   1765   1766   39.6    0.1091   0.1076      0.1090<br>Step=   12, Dmax= 7.4e-02 nm, Epot=  5.16869e+03 Fmax= 9.34606e+03, atom= 1766<br><br>Step 13, time 0.026 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>
rms 0.000966, max 0.021083 (between atoms 1765 and 1767)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>    825    826   46.4    0.1081   0.1107      0.1090<br>
   1765   1766   51.8    0.1076   0.1087      0.1090<br>Step=   13, Dmax= 8.9e-02 nm, Epot=  4.67001e+03 Fmax= 1.02723e+04, atom= 1766<br><br>Step 14, time 0.028 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>
rms 0.001976, max 0.050316 (between atoms 1765 and 1767)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>    825    826   43.8    0.1107   0.1085      0.1090<br>
   1765   1766   92.7    0.1087   0.1128      0.1090<br>Step=   14, Dmax= 1.1e-01 nm, Epot=  4.40657e+03 Fmax= 4.61388e+03, atom= 826<br><br>Step 15, time 0.03 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>
rms 0.042648, max 1.350503 (between atoms 825 and 826)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>    122    124   38.1    0.1093   0.1174      0.1090<br>
    122    123   34.0    0.1092   0.1165      0.1090<br>    119    121   41.9    0.1092   0.1253      0.1090<br>    119    120   44.7    0.1091   0.1219      0.1090<br>    116    119   33.7    0.1541   0.1512      0.1529<br>
    113    116   40.5    0.1540   0.1564      0.1529<br>    113    115   55.8    0.1095   0.1294      0.1090<br>    113    114   49.4    0.1093   0.1263      0.1090<br>    110    112   50.6    0.1094   0.1209      0.1090<br>
    110    111   53.4    0.1094   0.1218      0.1090<br>    107    110   39.4    0.1534   0.1666      0.1529<br>    107    108   35.4    0.1090   0.1178      0.1090<br>    966    969   33.5    0.1534   0.1669      0.1529<br>
    966    968   44.8    0.1090   0.1172      0.1090<br>    966    967   66.8    0.1091   0.1221      0.1090<br>    963    965   38.5    0.1091   0.1181      0.1090<br>    963    964   37.1    0.1091   0.1179      0.1090<br>
    831    834   31.6    0.1538   0.1448      0.1529<br>    831    833   37.3    0.1099   0.0977      0.1090<br>    828    831   55.2    0.1553   0.1785      0.1529<br>    828    829   84.4    0.1113   0.1348      0.1090<br>
    825    828   56.5    0.1555   0.2214      0.1529<br>    825    827   89.3    0.1102   0.1823      0.1090<br>    825    826   89.2    0.1085   0.2562      0.1090<br>    822    824   65.3    0.1092   0.1602      0.1090<br>
    822    823   51.3    0.1092   0.1482      0.1090<br>    819    822   44.6    0.1534   0.1902      0.1529<br>   1768   1770   45.1    0.1107   0.1528      0.1090<br>   1768   1769   38.5    0.1101   0.1401      0.1090<br>
   1765   1768   55.7    0.1510   0.1687      0.1529<br>   1765   1767   88.7    0.1145   0.1453      0.1090<br>   1765   1766   90.4    0.1128   0.1744      0.1090<br>   1762   1765   36.3    0.1601   0.1635      0.1529<br>
   1762   1764   42.7    0.1120   0.1163      0.1090<br>   1762   1763   48.8    0.1101   0.1144      0.1090<br>   1759   1760   38.9    0.1102   0.1097      0.1090<br>   1591   1594   33.0    0.1533   0.1547      0.1529<br>
   1591   1593   36.9    0.1092   0.1158      0.1090<br>   1591   1592   36.1    0.1091   0.1153      0.1090<br>   1588   1590   38.0    0.1092   0.1140      0.1090<br>   1588   1589   39.0    0.1092   0.1141      0.1090<br>
   1519   1522   34.1    0.1532   0.1709      0.1529<br>   1519   1521   32.5    0.1091   0.1221      0.1090<br>   1519   1520   35.2    0.1091   0.1232      0.1090<br>   1516   1519   38.5    0.1533   0.1791      0.1529<br>
   1516   1518   51.8    0.1093   0.1334      0.1090<br>   1516   1517   56.4    0.1094   0.1351      0.1090<br>   1513   1515   58.5    0.1092   0.1557      0.1090<br>   1513   1514   56.9    0.1092   0.1569      0.1090<br>
   1510   1513   60.5    0.1545   0.1522      0.1529<br>   1510   1512   53.6    0.1103   0.1148      0.1090<br>   1510   1511   41.7    0.1101   0.1016      0.1090<br>   1507   1510   55.0    0.1545   0.1515      0.1529<br>
   1507   1509   58.9    0.1093   0.1563      0.1090<br>   1507   1508   54.7    0.1092   0.1557      0.1090<br>   1504   1506   45.3    0.1093   0.1293      0.1090<br>   1504   1505   49.1    0.1094   0.1310      0.1090<br>
   1501   1504   38.9    0.1533   0.1749      0.1529<br>   1818   1820   34.4    0.1091   0.1088      0.1090<br>   2563   2565   39.8    0.1093   0.1167      0.1090<br>   2563   2564   37.6    0.1093   0.1163      0.1090<br>
   2560   2562   42.1    0.1092   0.1220      0.1090<br>   2560   2561   40.0    0.1092   0.1214      0.1090<br>   2557   2560   35.8    0.1536   0.1535      0.1529<br>   2554   2557   33.7    0.1537   0.1525      0.1529<br>
   2554   2556   37.1    0.1092   0.1219      0.1090<br>   2554   2555   40.0    0.1092   0.1226      0.1090<br>   2551   2553   36.5    0.1093   0.1167      0.1090<br>   2551   2552   52.9    0.1092   0.1149      0.1090<br>
Wrote pdb files with previous and current coordinates<br>Step=   15, Dmax= 1.3e-01 nm, Epot=  4.73137e+04 Fmax= 1.84271e+06, atom= 822<br>Step 16, time 0.032 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>
rms 0.005654, max 0.128942 (between atoms 825 and 828)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>    828    829   30.8    0.1113   0.1110      0.1090<br>
    825    828   31.7    0.1555   0.1726      0.1529<br>    825    827   47.4    0.1102   0.1221      0.1090<br>    825    826   76.4    0.1085   0.1166      0.1090<br>    822    824   34.7    0.1092   0.1223      0.1090<br>
   1765   1767   37.2    0.1145   0.1126      0.1090<br>   1765   1766   47.4    0.1128   0.1127      0.1090<br>Step=   17, Dmax= 3.2e-02 nm, Epot=  3.09838e+03 Fmax= 2.83061e+03, atom= 1766<br>Step=   18, Dmax= 3.9e-02 nm, Epot=  2.91458e+03 Fmax= 2.84186e+03, atom= 828<br>
<br>Step 19, time 0.038 (ps)  LINCS WARNING<br>relative constraint deviation after LINCS:<br>rms 0.003357, max 0.050861 (between atoms 825 and 826)<br>bonds that rotated more than 30 degrees:<br> atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length<br>
    828    830   39.1    0.1095   0.1118      0.1090<br>    825    826   39.2    0.1087   0.1145      0.1090<br>   1516   1517   31.3    0.1094   0.1133      0.1090<br>Step=   20, Dmax= 2.3e-02 nm, Epot=  2.38983e+03 Fmax= 1.82748e+03, atom= 1516<br>
Step=   22, Dmax= 1.4e-02 nm, Epot=  2.05520e+03 Fmax= 1.32025e+03, atom= 1510<br>Step=   23, Dmax= 1.7e-02 nm, Epot=  2.00275e+03 Fmax= 2.13164e+03, atom= 1516<br>Step=   24, Dmax= 2.0e-02 nm, Epot=  1.86550e+03 Fmax= 2.34225e+03, atom= 1510<br>
Step=   25, Dmax= 2.4e-02 nm, Epot=  1.83379e+03 Fmax= 2.62066e+03, atom= 1519<br>Step=   27, Dmax= 1.4e-02 nm, Epot=  1.41757e+03 Fmax= 5.65049e+02, atom= 1513<br><br>writing lowest energy coordinates.<br><br>Steepest Descents converged to Fmax &lt; 1000 in 28 steps<br>
Potential Energy  =  1.41757054835921e+03<br>Maximum force     =  5.65049499838719e+02 on atom 1513<br>Norm of force     =  7.42266925121288e+01<br><br>***********************************************************************************************<br>
<br>I tried a NVT for 500 ps and noticed PE LJ SR are reaching equilibrium (plateau after about 100ps). T coupling is working perfectly as well....<br><br>Please let me know if my results are reliable...<br><br>Thank you for your help :)<br>
<br><br>
<br><br>
<input type="hidden"><input type="hidden"><div></div>