材料加工中的数值模拟方法微观组织数值模拟1.pptxVIP

《材料加工过程的数值模拟》 ——微观组织数值模拟(I);宏观模拟(Macro-); 基础知识（2） 微观组织数值模拟简介 计算材料学简介 相变理论基础 热力学基础;主要参考书;微观组织数值模拟简介;A micrograph of bronze revealing a cast dendritic structure ;Dendrites;成分-工艺-组织-性能;This is an optical interference contrast micrograph that was taken with a Leica MEF 4A microscope equipped with a Sony DKC 5000 Camera..;Granulated Sugar白砂糖;酒石酸结晶;Thymol 一种酚;硅钢;铸铁;液晶材料;纳米碳管;Nonlinear dynamics of sand ripple formation;雪花vs.枝晶;STM 5-fold surface of i-Al-Pd-Mn;Microstructure is Amazing.;螺形位错;Microstructure is Amazing.;;螺旋生长与自然形态;Modeling是沟通理论与实验、微观与宏观的桥梁;Al-Cu枝晶二维形貌（横/纵截面）;;计算材料学概述; 计算科学 ;Moore定律（1965）：计算机的CPU速度每1.5年增加一倍; 计算—第三种科学手段;计算材料学定义 计算材料学是近年里飞速发展的一门新兴交叉学科。它综合了凝聚态物理、材料物理学、理论化学、材料力学、工程力学、应用数学、计算机算法等多个相关学科。本学科的目的是利用现代高速计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与特征，并对于材料的结构和物性进行理论预言，从而达到设计新材料的目的。;传统的材料研究方法;Silicon Age; 通过模型化与计算实现对材料制备、加工、结构、性能和服役表现等参量或过程的定量描述 理解材料结构与性能与功能之间的关系 设计新材料 缩短材料研制周期 降低材料制造过程成本;微观设计层次：空间尺度约在l nm量级，是原子、电子层次的设计； 连续模型层次：典型尺度约在1μm量级，这时材料被看成连续介质，不考虑其中单个原子、分子的行为； 工程设计层次：尺度对应于宏观材料，涉及大块材料的加工和使用性能的设计研究。;材料的微观结构与性能的关系，从量子化学、固体物理、结构化学等角度探索研制新材料、新物质的新思想和新概念； 从相图、热力学和动力学性质出发，探索新型合金、氧化物等新材料及其制备方法的革新； 运用模式识别、人工神经网络、支持向量机等数据挖掘方法，结合数据库和知识库，总结材料结构与性能的关系、成分及工艺条件与材料性能或生产技术指标（成品率、能耗等）的关系等规律，用于材料制备和加工的优化。 ;计算材料学概述;;Multiscale Modelling Simulations;;Simulations of heat transfer and diffusion in nuclear fuels;;;;The End