Coarse-Graining and Scaling in Dissipative Particle Dynamics
耗散粒子动力学（DPD）是一种模拟软物质系统的成熟方法。然而，它的适用性最近受到质疑，因为一些调查显示，粗粒化的上限，这将阻止该方法的适用性，整个介观范围。本文旨在通过分析其他作者报告的问题，并提出一个缩放方案，允许一个测量DPD模拟到任何所需的长度尺度，重新建立DPD作为一个真正的无标度方法。
2007-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarse-graining diblock copolymer solutions: a macromolecular version of the Widom-Rowlinson model
我们提出了一个系统的粗粒度表示的嵌段共聚物，从而每个嵌段被减少到一个单一的“软斑点”和有效的内部以及分子间的相互作用的块的质量中心之间的行为。粗粒化的方法被施加到简单的非热晶格模型的对称AB二嵌段共聚物，特别是Widom-Rowlinson-like模型，其中相同物种的块表现为理想的聚合物（即自由互穿），而相反物种的块相互避免散步。这种不相容性驱动微相分离的共聚物溶液中的半稀释制度。一个适当的，一致的反演程序是用来提取有效的分子间和分子内的潜力从Monte Carlo结果的块中心的质量在无限稀释极限的对分布函数。
2005-07-15 cond-mat.soft
Star polymers as unit cells for coarse-graining cross-linked networks
通过保留其主要宏观尺度性质来降低交联聚合物网络的复杂性是理解它们的关键，并且一个关键问题是将聚合物组分的个体性质与降低的网络的性质相关联。在这里，我们研究在良好的溶剂中的聚合物网络，通过考虑星形聚合物作为其单元元素，并首先量化它们的质量中心之间的相互作用。然后，我们通过用具有致密核心的等效软粒子替换其桥接星形聚合物来降低网络的复杂性。我们的粗粒化使我们能够通过简单得多的聚合物网络来近似复杂的聚合物网络，保持其相关的机械性能，如各向同性压缩的计算机实验所示。
2017-09-01 cond-mat.soft
Thermodynamically Consistent Coarse-graining: from Interacting Particles to Fields via Second Quantization
Saarland University（萨尔兰大学）
该研究通过二次量子化方法，提出了一种热力学一致的粗化框架，用于分析相互作用粒子系统中的相变行为，揭示了噪声效应在不同密度区域中的不同作用。
2026-08-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Coarse-Graining of Linear and Non-Linear Systems: Mori-Zwanzig Formalism and Beyond
Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Université de Montpellier, CNRS（蒙彼利埃大学，法国国家科学研究中心）
该研究借助投影算符与模拟推导示踪粒子的广义Langevin方程，比较线性和非线性粗粒化，证明非线性投影可修正非高斯参数等动力学量的再现问题。
2026-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Automatic Coarse Graining of Polymers
讨论了最近提出的几种用于聚合物模拟的半自动和全自动粗粒化方案。所有这些技术都是从原子模拟中导出多原子单元或超原子的有效势。这些技术包括依赖于真空中的单链模拟和自洽的熔体优化，如单纯形法和逆玻尔兹曼法。重点是在不同尺度上匹配聚合物结构。此外，还讨论了获得动态映射时标的几种方法。最后，相似之处，自动优化的其他模拟领域，以及指出。
2003-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamical Coarse-Graining of Highly Fluctuating Membranes under Shear Flow
研究了强剪切流对膜间碰撞稳定的高波动层状体系的影响。平流通过非线性耦合进入单个膜的微观运动方程。在粗粒化的理论为一个单一的双层的碰撞长度的长度尺度，在其中的流体动力学描述适用，一个额外的动力学耦合产生的形式是一个波矢依赖的张力，这是非线性的所施加的剪切速率。这个新的长期后果的影响，强大的流动的层状表面活性剂相的稳定性和动力学。
2002-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of fluctuating density fields: Non-equilibrium free energy differences under coarse-graining
我们讨论的随机热力学系统，描述了一个随时间变化的密度场，例如简单的液体和胶体悬浮液。对于随时间变化的外部参数，我们表明，Jarzynski关系连接工作与自由能的变化，如果密度的时间演化遵循Kawasaki-Dean方程。具体来说，我们研究的工作分布的压缩和膨胀的二维胶体模型悬浮液实施一个实用的粗粒化计划的微观粒子的位置。我们表明，即使粗粒度的动力学和密度泛函不匹配，波动关系的工作仍然成立，尽管不同的，明显的，自由能的变化。
2013-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress in planar cellular solids and isostatic granular assemblies: Coarse-graining the constitutive equation
最近的一个理论，在均衡颗粒和细胞系统的应力传递预测的本构方程，耦合应力场的局部微观结构。该理论不能应用于宏观系统，因为本构方程变得平凡后，简单的粗粒化。这个问题在这里解决了任意平面结构。该解决方案是基于观察交错的顺序，使得有可能耦合的应力，以减少几何张量，可以粗粒度。这里提出的方法使得有可能将这一想法应用到现实的系统，其交错顺序通常是“挫败”。这是通过重正化过程来实现的，该过程消除了挫折，并且能够使用可升级的约化张量。作为一个例子，我们计算的应力，由于缺陷的周期性固体泡沫。
2003-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Coarse-graining far-from-equilibrium dynamics using oblique projectors
Institut für Theoretische Physik, Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学理论物理研究所）
该研究推广了Mori-Zwanzig投影算子形式，提出斜投影算子粗粒化算法，成功预测了手性活性浴中被动示踪剂的奇输运性质及受限诱导的手性频率偏移。
2026-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multi-scale coarse-graining of diblock copolymer self-assembly: from monomers to ordered micelles
从微观晶格模型出发，研究了AB型两嵌段共聚物在选择性溶剂中的半稀溶液中的聚集、胶束化和胶束有序。为了弥合长度尺度的差距，从单体到有序的胶束结构，我们实施了两步粗粒化策略，其中AB共聚物被映射到"超软"哑铃与单体平均有效的相互作用之间的块的质量中心。这个粗粒度模型的蒙特卡罗模拟产生明确的证据自组装成胶束的平均聚集数n约为100超过临界浓度。在稍高的浓度下，胶束自发地经历无序-有序转变为立方相。我们从第一性原理确定这些胶束之间的有效电位。
2006-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarse-graining polymers as soft colloids
我们展示了如何粗粒聚合物在一个良好的溶剂作为单一的颗粒，与密度无关或密度相关的相互作用。这些相互作用可以在聚合物的质心、中点或端点之间。我们还展示了如何将这些方法扩展到聚合物在不良溶剂和聚合物的混合物。将聚合物视为软胶体可以大大加快复杂多聚合物体系的模拟，包括聚合物-胶体混合物。
2001-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamically consistent coarse-graining of polar active fluids
我们介绍了封闭模型的粗粒动力学理论的极性活性流体。基于准平衡近似的粒子分布函数，该模型密切捕捉重要的分析性质的动力学理论，包括其线性稳定性和平衡的熵产生和耗散。非线性模拟表明，该模型再现定性行为和非平衡统计的动力学理论，不同于常用的封闭模型。我们使用封闭模型来模拟高度湍流悬浮液在两个和三个维度中，我们观察到复杂的多尺度动力学，包括大的浓度波动和扩散的极性和非极性缺陷。
2022-06-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Coarse-graining DNA for simulations of DNA nanotechnology
为了模拟涉及DNA的长时间和长度尺度过程，有必要使用粗粒度的描述。在这里，我们提供了一个概述不同的方法，这样的粗粒化，专注于那些在核苷酸水平上，允许与DNA纳米技术相关的自组装过程进行研究。OxDNA，我们最近开发的粗粒度DNA模型，特别适合于这一任务，并开辟了这一领域的系统研究模拟。我们说明了一些范围的DNA纳米技术系统的模型正在应用，以及它可以提供到DNA的基本生物物理特性的见解。
2013-08-18 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Systematic coarse-graining of the dynamics of entangled polymer melts: the road from chemistry to rheology
为了优化缠结聚合物材料的加工和设计，重要的是在聚合物的详细分子组成和宏观熔体的粘弹性之间建立严格的联系。我们回顾当前和过去的计算机模拟技术，并严格评估他们的能力，提供这样的化学和流变学之间的联系。我们区分两类粗粒化水平，我们称之为粗粒分子动力学（CGMD）和粗粒随机动力学（CGSD）。在CGMD中，粗粒珠仍然相对较硬，因此自动防止键交叉。这也意味着可以聚集在一起的原子数量的上限，因此可以研究的最长链长度。为了达到更高程度的粗粒化，在CGSD中，更多的原子聚集在一起，导致相对较软的珠子。在这种情况下，摩擦力和随机力主导着相互作用，必须采取措施防止键交叉。我们还审查了替代方法，利用高分子动力学的管模型，通过原始路径分析和原始链网络的模拟获得的纠缠特性。最后，我们审查超粗粒的方法，其中整个聚合物是由一个单一的粒子，并评论的方式，包括记忆效应和瞬态力。
2011-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Multiscale Modeling and Coarse Graining of Polymer Dynamics: Simulations Guided by Statistical Beyond-Equilibrium Thermodynamics
我们回顾了最近的一些粗粒度和多尺度方法，但也提出了一些新的想法来解决这些问题。我们发现，如果一个是由非平衡统计力学和热力学的指导下，有可能设计出有根据的多尺度建模工具，可以连接微观模型与宏观本构方程。这种多尺度建模工具受益于最近提出的静态粗粒化的方法，主要是建立在平均力的潜力。然而，对于动力学性质，粗粒度模型需要考虑由于快速自由度而产生的耗散效应，这些自由度被消除，而有利于剩余的缓慢变化的自由度。正确定义状态变量集，有效地表示非平衡态是这种方法成功的第一个关键。将微观模型与建立在这些缓慢松弛变量上的宏观模型联系起来是第二个关键。我们说明了一个流动的，低分子量的聚合物熔体的新方法。
2009-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Accurate structure-based coarse-graining leads to consistent barrier-crossing dynamics
基于结构的粗粒化的分子系统提供了一个系统的路线，以重现平均力的多体势。不幸的是，常见的策略固有地受到所采用的分子力学力场的限制。在这里，我们扩展了多表面动力学的概念，最初开发描述化学反应中的电子跃迁，准确地采样的经典系统的平衡构象合奏。类似于描述不同的电子配置，表面跳跃计划耦合不同的构象盆地以外的加和性的哈密顿量。更多表面的结合系统地导致改进的互相关。由此产生的模型自然地实现一致的长期动态系统跨越障碍的事件。
2018-12-26 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Coarse-graining to create minimalist models for dynamic, end-linked star-polymer networks
McKetta Department of Chemical Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校麦凯塔化学工程系）；Department of Chemical Engineering, Auburn University（奥本大学化学工程系）；Department of Chemical Engineering and Biointerfaces Institute, University of Michigan（密歇根大学生物界面研究所化学工程系）；McKetta Department of Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校麦凯塔工程学院）
本文利用相对熵粗粒化方法，基于精细模拟数据构建了动态端交联星形聚合物的5珠最小模型，并探讨了粗粒化精度与状态点选择及计算效率间的权衡。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Coarse Graining Empirical Densities and Currents in Continuous-Space Steady States
本文研究稳态扩散过程经验密度与经验流的相关性与涨落，利用广义时间反演对称揭示粗粒化对涨落的影响，提出通过系统改变粗粒化尺度推断系统耗散界限的方法，并讨论涌现对称性，推动随机微积分作为Feynman-Kac理论和路径积分方法的替代方案。
2022-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math.PR
