材料团队紧密我国重大行业应用对高性能数值模拟的迫切需求,以“微观-介观-宏观”的跨尺度材料计算方法为核心,研制高性能材料数值模拟软件平台,涵盖强关联材料和含能材料高精度第一性原理计算、大规模经典分子动力学模拟、复杂条件下材料组织演化相场模拟和晶体弹塑性行为有限元模拟等特色功能,支撑关键材料物性参数库和模型数据库的建设与评估,并依托该软件平台开展材料前沿基础科学问题研究。

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核心能力

(1) 材料物性参数的高精度计算与评估能力。实例:强关联材料精细电子结构计算,理论预测结果与光电子谱实验吻合;含能材料爆轰性能预测;材料热电输运性质预测;材料结构、弹性力学性质预测;材料塑性力学性质评估;宽温宽压材料热物理性质预测;光谱辐射特性参数计算。

(2) 复杂条件下状态方程与本构模型的构建与评估能力。实例:理论冲击压缩状态方程预测、实验状态方程解析;辐射、腐蚀、循环加载条件下材料微观组织预测;考虑组织分布以及微介观结构信息的塑性本构建模与优化。

(3) 提供丰富的材料物性参数库和本构模型库,涵盖分子、结构、电学、热学、力学、磁、辐射、腐蚀、状态方程和本构模型等信息。


研究方向

(1) 材料物性参数的理论计算与评估方法;

(2) 大气分子、等离子体不透明参数和光谱辐射特性计算方法;

(3) 宽温宽压物质状态方程的计算、分析与评估;

(4) 复杂条件下的材料本构建模与优化。