尼古拉斯·莫雷诺;苏珊娜·努斯。;维克多·卡洛(Victor M.Calo)。 耗散粒子动力学中溶液中聚合物链的一致模型简化:模型描述。 (英语) Zbl 1360.82007年 计算。物理学。Commun公司。 196, 255-266 (2015). 摘要:我们介绍了用于耗散粒子动力学(DPD)模拟的聚合物链模型简化框架,其中保留了控制相平衡的特性,如链的特征尺寸、压缩性、密度和温度。提出的方法减少了传统DPD表示中所需的自由度,以模拟具有复杂分子(例如线性聚合物)的系统的平衡特性。基于几何考虑,我们明确说明了细粒度DPD模型中珠子之间的相关性,并通过幂律和模拟参数的一致缩放,以一种实用而简单的方式,一致地表示了简化模型中这些相关性的影响。为了满足简化模型中的几何约束,我们引入了键角势,以解释模型简化后链自由能的变化。在这个粗粒化过程之后,我们表示高分子量DPD链(即每条链上的(geq 200)珠),所需的颗粒数量显著减少(即,原始体系的20倍)。我们表明,我们的方法在大规模高分子量分子建模系统中具有潜在的应用,例如二嵌段共聚物和DNA。 MSC公司: 82-08 计算方法(统计力学)(MSC2010) 82D60型 聚合物统计力学 82C80码 时间相关统计力学的数值方法(MSC2010) 关键词:耗散粒子动力学;粗粒化;聚合物建模 软件:地址 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{N.Moreno}等人,计算。物理学。Commun公司。196255-266(2015;Zbl 1360.82007) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Hoogerbrugge,P.J。;Koelman,J.M.V.A.,用耗散粒子动力学模拟微观流体动力学现象,Europhys。莱特。,19, 3, 155-160 (1992) [2] 埃斯帕诺,P。;Warren,P.B.,耗散粒子动力学的统计力学,欧洲物理学快报。,191-196年4月30日(1995年) [3] Español,P.,(《计算材料手册》,计算材料手册,聚合物(2005)),2503-2512,(第8.6章) [4] 曹,X。;徐,G。;李毅。;Zhang,Z.,聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物在水溶液中的聚集:DPD模拟研究,J.Phys。化学。,A 109、45、10418-10423(2005) [5] Goujon,F。;马尔弗雷特,P。;Tildesley,D.J.,《利用耗散粒子动力学对纠缠进行介观模拟:应用于聚合物刷》,J.Chem。物理。,129, 3, 034902 (2008) [6] 瑟克,T.W。;Slizoberg,Y.R。;布伦南,J.K。;Lisal,M。;Andzelm,J.W.,《耗散粒子动力学的增强纠缠聚合物模型》,J.Chem。物理。,136, 13, 134903 (2012) [7] 卡拉特兰托斯,A。;N.克拉克。;康波斯托,R.J。;Winey,K.I.,基于DPD聚合物模型的聚合物熔体和纳米复合材料中的拓扑缠结长度,软物质,9,14,3877(2013) [8] 李,X。;皮夫金,I.V。;Liang,H。;Karniadakis,G.E.,两亲性三嵌段共聚物膜囊泡的形状变化:耗散粒子动力学模拟研究,大分子,42,8,3195-3200(2009) [10] Shillock,J.C.,《自发囊泡自组装:膜动力学的介观观点》,Langmuir:J.Surf.Colloids,28,1,541-547(2012) [11] 山本,S。;Y.丸山。;Hyodo,S.-a.,两亲分子自发囊泡形成的耗散粒子动力学研究,化学杂志。物理。,116, 13, 5842 (2002) [12] 蒋伟(Jiang,W.)。;黄,J。;Wang,Y。;Laradji,M.,用耗散粒子动力学模拟聚合物溶液中的流体动力学相互作用,化学杂志。物理。,126, 4, 044901 (2007) [14] 孔,Y。;Manke,C。;马登,W。;Schlijper,A.,通过耗散粒子动力学模拟聚合物溶液的流变性,Tribol。莱特。,3, 1, 133-138 (1997) [15] Zhao,T。;Wang,X.,用耗散粒子动力学研究溶致性刚性液晶聚合物相变的溶剂效应,J.Chem。物理。,138, 2, 024910 (2013) [16] 张凯。;Manke,C.W.,用耗散粒子动力学模拟二嵌段共聚物熔体,当前,129,275-281(2000)·Zbl 0954.82503号 [17] 霍斯,M.a。;张,Z。;艾科维拉,C.R。;Glotzer,S.C.,《嵌段共聚物中的流体动力学和微相有序:在一维以上具有周期性的有序相需要流体动力学吗?》?,化学杂志。物理。,1212211455-11462(2004年) [18] He,L。;张,L。;Ye,Y。;Liang,H.,聚合物醚纳米棒的溶剂诱导自组装,J.Phys。化学。,B 114、21、7189-7200(2010年) [19] Marques,D.S。;瓦尼奥,美国。;新墨西哥州查帕罗。;Calo,V.M。;Bezahd,A.R。;Pitera,J.W。;Peinemann,K.-V。;Nunes,S.P.,嵌段共聚物膜浇铸溶液中的自组装,软物质,9,23,5557(2013) [20] Groot,R.D。;Madden,T.J.,二嵌段共聚物微相分离的动态模拟,J.Chem。物理。,108, 20, 8713 (1998) [21] 陈,N。;严立泰。;Xie,X.-M.,PS-b-PMMA/PEO共混物结晶和相分离之间的相互作用:限制效应,大分子,46,9,3544-3553(2013) [22] Nikunen,P。;瓦图莱宁,I。;Karttunne,M.,聚合物熔体耗散粒子动力学模拟中的代表动力学,Phys。版本:E 75,3,036713(2007) [23] Yamanoi,M。;波佐,O。;Maia,J.M.,通过改进的可调粗颗粒级耗散粒子动力学研究缠结线性聚合物熔体的线性和非线性动力学,J.Chem。物理。,135, 4, 044904 (2011) [24] Groot,R.D。;Rabone,K.L.,非离子表面活性剂对细胞膜损伤、形态变化和破裂的介观模拟,Biophys。J.,81,2472-736(2001) [25] Tromov,S.Y.,强非理想液体和液体混合物耗散粒子动力学模拟中的热力学一致性(2003),埃因霍温理工大学,(博士论文) [26] 布伦南,J.K。;Lísal,M.,REPORT CECAM研讨会:“耗散粒子动力学:解决缺陷并建立新的,分子模拟。,35, 9, 766-769 (2009) [27] Backer,J.a。;Lowe,C.P。;霍夫斯洛特,H.C.J。;Iedema,P.D.,耗散粒子动力学中的组合长度标度,J.Chem。物理。,123, 11, 114905 (2005) [28] Füchslin,R.M。;Fellermann,H。;埃里克森,A。;Ziock,H.-J.,耗散粒子动力学中的粗颗粒化和结垢,化学杂志。物理。,130, 21, 214102 (2009) [29] 斯佩思,J.R。;Dale,T。;Kevrekidis,I.G。;Panagiotopoulos,A.Z.,耗散粒子动力学模拟中链模型的粗粒度,社会,69-77(2011) [30] 希昂,C。;埃斯帕诺,P。;Vanden-Eijnden,E。;Delgado-Buscalioni,R.,Mori-Zwanzig形式主义作为实用计算工具,法拉第讨论。,144, 301 (2010) [32] 莫雷诺,N。;Nunes,S.P。;Calo,V.M.,耗散粒子动力学中聚合物链模型简化的限制——粗粒度,Procedia Compute。科学。,29, 728-739 (2014) [33] Maly,M。;波索科,P。;Pricl,S.公司。;Fermeglia,M.,《双嵌段共聚物中纳米粒子混合物的自组装:多尺度,工业工程化学》。第5023-5038号决议(2008年) [34] Karimi-Varzaneh,H.A。;Müller-Plathe,F.,《高分子化学的粗粒度建模》,顶部。货币。化学。,307, 295-321 (2012) [35] Posel,Z。;卢梭,B。;Lísal,M.,非缠结熔体耗散粒子动力学中不同聚合物模型的缩放行为,分子模拟。,2014年1月16日 [36] Symeonidis,V。;Em Karniadakis,G。;Caswell,B.,《聚合物链的耗散粒子动力学模拟:与DNA实验相比的缩放规律和剪切响应》,Phys。修订稿。,95, 7, 076001 (2005) [37] Groot,R.D。;沃伦,P.B.,《耗散粒子动力学:弥合原子模拟和介观模拟之间的差距》,《化学杂志》。物理。,107, 11, 4423-4435 (1997) [38] 帕戈纳巴拉加,I。;Frenkel,D.,《相互作用系统的耗散粒子动力学》,J.Chem。物理。,115, 11, 5015 (2001) [39] 索德曼,T。;Dünweg,B。;Kremer,K.,耗散粒子动力学:用于平衡和非平衡分子动力学模拟的有用恒温器,Phys。E版,68、4、1-8(2003年) [40] 鲁宾斯坦,M。;Colby,R.H.,《聚合物物理》(2003),牛津大学出版社 [41] Schlijper,C。;Hoogerbrugge,A.G。;Manke,P.J.,用耗散粒子动力学方法对聚合物稀溶液进行计算机模拟,J.Rheol。,39, 3, 567 (1995) [42] Spenley,N.A.,耗散粒子动力学中聚合物的标度定律,Europhys。莱特。,49, 4, 534-540 (2000) [43] Yang,K。;Vishnyakov,A。;Neimark,A.V.,《通过纳米孔的聚合物移位:DPD研究》,J.Phys。化学。,B 117、13、3648-3658(2013) [44] 伊尔尼茨基,J.M。;Holovach,Y.,耗散粒子动力学中聚合物链的标度是如何成立的? [45] 普拉普特尼克,M。;Matysik,S。;现场,L.D。;Kremer,K。;Clementi,C.,液态水的自适应分辨率模拟,J.Phys.:冷凝水。物质。,21, 49, 499801 (2008) [46] DZWINEL,W。;YUEN,D.A.,《将二元流体的宏观特性与耗散粒子动力学的相互作用相匹配》,《国际期刊》。物理。,C 11、01、1-25(2000) [47] 傅,C.-C。;库尔卡尼,P.M。;Shell,M.S。;Leal,L.G.,《分子动力学模拟的系统粗粒度测试:传输特性》,J.Chem。物理。,139, 9, 094107 (2013) [48] Forrest,B.M。;Suter,U.W.,《通过时间粗粒化加速聚合物熔体平衡》,J.Chem。物理。,102, 18, 7256 (1995) [49] Plimpton,S.,《短程分子动力学快速并行算法》,J.Compute。物理。,117, 1, 1-19 (1995) ·Zbl 0830.65120号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。