src/contrib/test.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2006, The GROMACS development team,
   6  * check out http://www.gromacs.org for more information.
   7  * Copyright (c) 2012, by the GROMACS development team, led by
   8  * David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
   9  * others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
  10  * directory and at http://www.gromacs.org.
  11  *
  12  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  15  * of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with GROMACS; if not, see
  24  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  25  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  26  *
  27  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  28  * consider that scientific software is very special. Version
  29  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  30  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  31  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  32  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  33  * official version at http://www.gromacs.org.
  34  *
  35  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  36  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  37  */
  38 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  39 #include <config.h>
  40 #endif
  41
  42 #include <stdio.h>
  43 #include <math.h>
  44 #include "typedefs.h"
  45 #include "statutil.h"
  46 #include "copyrite.h"
  47 #include "gmx_fatal.h"
  48 #include "xvgr.h"
  49 #include "pdbio.h"
  50 #include "macros.h"
  51 #include "smalloc.h"
  52 #include "vec.h"
  53 #include "pbc.h"
  54 #include "physics.h"
  55 #include "names.h"
  56 #include "txtdump.h"
  57 #include "trnio.h"
  58 #include "symtab.h"
  59 #include "confio.h"
  60
  61 real pot(real x,real qq,real c6,real c12)
  62 {
  63   return c12*pow(x,-12)-c6*pow(x,-6)+qq*ONE_4PI_EPS0/x;
  64 }
  65
  66 real dpot(real x,real qq,real c6,real c12)
  67 {
  68   return -(12*c12*pow(x,-13)-6*c6*pow(x,-7)+qq*ONE_4PI_EPS0/sqr(x));
  69 }
  70
  71 int main(int argc,char *argv[])
  72 {
  73   static char *desc[] = {
  74     "Plot the potential"
  75   };
  76   static real c6=1.0e-3,c12=1.0e-6,qi=1,qj=2,sig=0.3,eps=1,sigfac=0.7;
  77   t_pargs pa[] = {
  78     { "-c6",   FALSE,  etREAL,  {&c6},  "c6"   },
  79     { "-c12",  FALSE,  etREAL,  {&c12}, "c12"  },
  80     { "-sig",  FALSE,  etREAL,  {&sig}, "sig"  },
  81     { "-eps",  FALSE,  etREAL,  {&eps}, "eps"  },
  82     { "-qi",   FALSE,  etREAL,  {&qi},  "qi"   },
  83     { "-qj",   FALSE,  etREAL,  {&qj},  "qj"   },
  84     { "-sigfac", FALSE, etREAL, {&sigfac}, "Factor in front of sigma for starting the plot" }
  85   };
  86   t_filenm fnm[] = {
  87     { efXVG, "-o", "potje", ffWRITE }
  88   };
  89 #define NFILE asize(fnm)
  90
  91   FILE      *fp;
  92   int       i;
  93   real      qq,x,oldx,minimum,mval,dp[2],pp[2];
  94   int       cur=0;
  95 #define next (1-cur)
  96
  97   /* CopyRight(stdout,argv[0]);*/
  98   parse_common_args(&argc,argv,PCA_CAN_VIEW,
  99                     NFILE,fnm,asize(pa),pa,asize(desc),
 100                     desc,0,NULL);
 101
 102   if (opt2parg_bSet("-sig",asize(pa),pa) ||
 103       opt2parg_bSet("-eps",asize(pa),pa)) {
 104     c6  = 4*eps*pow(sig,6);
 105     c12 = 4*eps*pow(sig,12);
 106   }
 107   else if ((c6 != 0) && (c12 != 0)) {
 108     sig = pow(c12/c6,1.0/6.0);
 109     eps = c6*c6/(4*c12);
 110   }
 111   else {
 112     sig = eps = 0;
 113   }
 114   printf("c6    = %12.5e, c12     = %12.5e\n",c6,c12);
 115   printf("sigma = %12.5f, epsilon = %12.5f\n",sig,eps);
 116   qq = qi*qj;
 117
 118   fp = xvgropen(ftp2fn(efXVG,NFILE,fnm),"Potential","r (nm)","E (kJ/mol)");
 119   if (sig == 0)
 120     sig=0.25;
 121   minimum = -1;
 122   mval    = 0;
 123   oldx    = 0;
 124   for(i=0; (i<100); i++) {
 125     x    = sigfac*sig+sig*i*0.02;
 126     dp[next] = dpot(x,qq,c6,c12);
 127     fprintf(fp,"%10g  %10g  %10g\n",x,pot(x,qq,c6,c12),
 128             dp[next]);
 129     if ((i > 0) && (dp[cur]*dp[next] < 0)) {
 130       minimum = oldx + dp[cur]*(x-oldx)/(dp[cur]-dp[next]);
 131       mval    = pot(minimum,qq,c6,c12);
 132       /*fprintf(stdout,"dp[cur] = %g, dp[next] = %g  oldx = %g, dx = %g\n",
 133         dp[cur],dp[next],oldx,x-oldx);*/
 134       printf("Minimum at r = %g (nm). Value = %g (kJ/mol)\n",
 135               minimum,mval);
 136     }
 137     cur = next;
 138     oldx = x;
 139
 140   }
 141   ffclose(fp);
 142
 143   do_view(ftp2fn(efXVG,NFILE,fnm),NULL);
 144
 145   thanx(stderr);
 146
 147   return 0;
 148 }
 149
 150