Innovative modelling methods in damage assessment: application of dissipative particle dynamics to simulation of damage and self-healing of polymer-coated surfaces

The paper presents an exemplary application of an innovative modeling technique (Dissipative Particle Dynamics - DPD) as a possible tool for multi-scale modeling of the behavior of advanced engineering materials (e.g. coated materials and/or multi-materials). The multi-scale modeling of the behavior of advanced engineering materials is primarily related to development of new techniques and methods needed to bridge the gap between the atomistic scale and macro applications. The presented example of examination of the applicability of the DPD to damage assessment dealing with the problem of interaction of particles, polymers and surfaces, is an issue concerning many applications in the colloid science. It has confirmed the applicability of the DPD as a method for linking the macro and atomistic scales. The imminent application of the method and the example are in the area of "self-healing" advanced engineering materials, thus in line with the objectives of EuMaT (cf. Appendix).

W artykule zaprezentowano przykładową aplikację innowacyjnej techniki modelowania DPD (Dissipative Particle Dynamics - dynamika dyssypatywnego układu punktów materialnych) jako możliwego narzędzia do wielo-skalowego modelowaniazachowania się zaawansowanych materiałów inżynierskich (z pokryciami wierzchnimi, lub wieloskładnikowych). Modelowanie wielo-skalowe jest związane głównie z rozwojem nowych metod badawczych w opisie zjawisk przy przechodzeniu od poziomu atomistycznego do makroskali. Przedstawiona analiza przydatności metody DPD w szacowaniu zniszczenia zawierającego problem oddziaływania cząstek materiału, polimerów i powierzchni elementów stanowi przykład aplikacji nauki o koloidach. W pracy potwierdzono stosowalność DPD w efektywnym łączeniu makroskali z poziomem atomistycznym. Spodziewane zastosowania zaprezentowanej metody i omówiony przykład wchodzą w zakres zaawansowanych technologii samonaprawiających się materiałów, których rozwój jest konsekwencją wytycznych EuMat (w Dodatku).