src/contrib/sigeps.c

   1 /*
   2  * $Id$
   3  *
   4  *                This source code is part of
   5  *
   6  *                 G   R   O   M   A   C   S
   7  *
   8  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
   9  *
  10  *                        VERSION 3.0
  11  *
  12  * Copyright (c) 1991-2001
  13  * BIOSON Research Institute, Dept. of Biophysical Chemistry
  14  * University of Groningen, The Netherlands
  15  *
  16  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  17  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  18  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  19  * of the License, or (at your option) any later version.
  20  *
  21  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  22  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  23  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  24  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  25  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  26  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  27  *
  28  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  29  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  30  *
  31  * Do check out http://www.gromacs.org , or mail us at gromacs@gromacs.org .
  32  *
  33  * And Hey:
  34  * Gromacs Runs On Most of All Computer Systems
  35  */
  36 static char *SRCID_sigeps_c = "$Id$";
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <math.h>
  39 #include "typedefs.h"
  40 #include "statutil.h"
  41 #include "copyrite.h"
  42 #include "fatal.h"
  43 #include "xvgr.h"
  44 #include "pdbio.h"
  45 #include "macros.h"
  46 #include "smalloc.h"
  47 #include "vec.h"
  48 #include "pbc.h"
  49 #include "physics.h"
  50 #include "names.h"
  51 #include "txtdump.h"
  52 #include "trnio.h"
  53 #include "symtab.h"
  54 #include "confio.h"
  55
  56 real pot(real x,real qq,real c6,real c12)
  57 {
  58   return c12*pow(x,-12)-c6*pow(x,-6)+qq*ONE_4PI_EPS0/x;
  59 }
  60
  61 real dpot(real x,real qq,real c6,real c12)
  62 {
  63   return -(12*c12*pow(x,-13)-6*c6*pow(x,-7)+qq*ONE_4PI_EPS0/sqr(x));
  64 }
  65
  66 int main(int argc,char *argv[])
  67 {
  68   static char *desc[] = {
  69     "Plot the potential"
  70   };
  71   static real c6=1.0e-3,c12=1.0e-6,qi=1,qj=2,sig=0.3,eps=1,sigfac=0.7;
  72   t_pargs pa[] = {
  73     { "-c6",   FALSE,  etREAL,  {&c6},  "c6"   },
  74     { "-c12",  FALSE,  etREAL,  {&c12}, "c12"  },
  75     { "-sig",  FALSE,  etREAL,  {&sig}, "sig"  },
  76     { "-eps",  FALSE,  etREAL,  {&eps}, "eps"  },
  77     { "-qi",   FALSE,  etREAL,  {&qi},  "qi"   },
  78     { "-qj",   FALSE,  etREAL,  {&qj},  "qj"   },
  79     { "-sigfac", FALSE, etREAL, {&sigfac}, "Factor in front of sigma for starting the plot" }
  80   };
  81   t_filenm fnm[] = {
  82     { efXVG, "-o", "potje", ffWRITE }
  83   };
  84 #define NFILE asize(fnm)
  85
  86   FILE      *fp;
  87   int       i;
  88   real      qq,x,oldx,minimum,mval,dp[2],pp[2];
  89   int       cur=0;
  90 #define next (1-cur)
  91
  92   /* CopyRight(stdout,argv[0]);*/
  93   parse_common_args(&argc,argv,PCA_CAN_VIEW,
  94                     FALSE,NFILE,fnm,asize(pa),pa,asize(desc),
  95                     desc,0,NULL);
  96
  97   if (opt2parg_bSet("-sig",asize(pa),pa) ||
  98       opt2parg_bSet("-eps",asize(pa),pa)) {
  99     c6  = 4*eps*pow(sig,6);
 100     c12 = 4*eps*pow(sig,12);
 101   }
 102   else if ((c6 != 0) && (c12 != 0)) {
 103     sig = pow(c12/c6,1.0/6.0);
 104     eps = c6*c6/(4*c12);
 105   }
 106   else {
 107     sig = eps = 0;
 108   }
 109   printf("c6    = %12.5e, c12     = %12.5e\n",c6,c12);
 110   printf("sigma = %12.5f, epsilon = %12.5f\n",sig,eps);
 111   qq = qi*qj;
 112
 113   fp = xvgropen(ftp2fn(efXVG,NFILE,fnm),"Potential","r (nm)","E (kJ/mol)");
 114   if (sig == 0)
 115     sig=0.25;
 116   minimum = -1;
 117   mval    = 0;
 118   oldx    = 0;
 119   for(i=0; (i<100); i++) {
 120     x    = sigfac*sig+sig*i*0.02;
 121     dp[next] = dpot(x,qq,c6,c12);
 122     fprintf(fp,"%10g  %10g  %10g\n",x,pot(x,qq,c6,c12),
 123             dp[next]);
 124     if ((i > 0) && (dp[cur]*dp[next] < 0)) {
 125       minimum = oldx + dp[cur]*(x-oldx)/(dp[cur]-dp[next]);
 126       mval    = pot(minimum,qq,c6,c12);
 127       /*fprintf(stdout,"dp[cur] = %g, dp[next] = %g  oldx = %g, dx = %g\n",
 128         dp[cur],dp[next],oldx,x-oldx);*/
 129       printf("Minimum at r = %g (nm). Value = %g (kJ/mol)\n",
 130               minimum,mval);
 131     }
 132     cur = next;
 133     oldx = x;
 134
 135   }
 136   fclose(fp);
 137
 138   do_view(ftp2fn(efXVG,NFILE,fnm),NULL);
 139
 140   thanx(stderr);
 141
 142   return 0;
 143 }
 144
 145