耗散粒子动力学 耗散粒子动力学Dissipative particle dynamicsDPD是一种粗粒化英语Coarsegrainedmodeling的分子模拟算法用于模拟复杂流体的行为DPD方法首先由Hoogerbrugge和Koelman于年提出用于解决格状自动机方法与实际的差异和分子动力学MD所无法解决的介观的时间与空间尺度上的流体问题之后被Espanol改写使其符合热平衡状态的条件此后一些列扩展的和经过优化的的DPD算法被提出 DPD是一种非格子模型的方法模拟粒子在连续的空间和间断的时间中运动DPD方法中单个粒子代表整个分子或包含多个分子或高分子的一个片段的流体区域而不是单个原子并且不考虑原子的行为细节认为其与过程无关粒子自身的自由度被整合粒子间的受力由一对保守力耗散力与随机力表示并以此保证动量守恒与正确的流体动力学行为这些近似的结果使得DPD方法能模拟更大空间和时间尺度的系统与全原子模拟相比DPD方法虽然不能提供原子尺度的描述但其因为把数个溶剂分子捆绑成一个DPD粒子的处理使得粒子间有有效的摩擦相互作用和涨落反而能得到较为准确的流体动力学性质 DPD方法与传统的MD模拟方法相比主要优势在于可实现更大时间与空间尺度的模拟计算 nm尺寸的聚合物流体在几十微秒时间尺度的模拟现已普遍使用