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88bf必发举办第三期学科交叉论坛 材料智能设计及加工论坛
发布日期:2018-12-21 作者:张纪芝 浏览次数:

为促进院内学科交叉融合,推动学科的交流与合作,我院于12月20日举办了第三期学科交叉论坛,本次论坛的主题是材料智能设计及加工,五位青年教师结合自己的科研工作进行了汇报交流,学院近三十位教师及研究生参与了本次学术论坛。

谷国超介绍了多相多场多尺度模拟仿真及应用方面的研究工作,主要针对热加工过程中多场耦合、商业化仿真软件未能全覆盖等问题,开展了半固态成形工艺与钢铁材料热处理工艺的研究。半固态成形关键技术与多晶粒模型方面,借鉴国外先进技术手段,开展了固液相变形协调机理、组织演变规律、固液相流动行为方面的数值模拟与建模;热处理工艺方面,在已有研究的基础上,采用非均匀模型及全流程模拟,进一步优化热处理工艺。

陈姬汇报了其在高效焊焊接过程数值仿真与检测方面的研究工作。研究围绕高效焊数值模拟与检测控制两方面展开,数值模拟方面,分别开展了高速GMAW焊缝咬边缺陷形成机理数值分析、TIG-MIG复合高速焊数值分析、脉冲复合磁场辅助GMAW高速焊的数值分析、水下湿法FCAW焊接过程仿真等方面的研究工作;检测控制方面,优化了GMAW高速焊双目视觉检测系统,采用示踪粒子技术,获得不同焊接参数下熔池表面液态金属的流动轨迹和速度,系统分析了熔池液态金属流动行为,同时改进了SURF特征点提取算子,提高了对应图像特征点匹配准确度与速度,获得了高精度的熔池三维形貌。下一步研究工作将充分考虑企业实际情况,开展工艺优化研究,拓展高速GMAW焊接工艺参数裕度,建立焊接工艺参数、励磁参数、焊缝成形间的最佳匹配策略及数据库。

林军介绍了先进复合材料结构静动力学性能分析方面的研究工作。他首先讲解了无网格光滑粒子动力学方法(SPH)的应用和发展,对传统SPH方法的固有缺陷进行改善,提高了计算精度、稳定性和效率,汇报了SPH连续体模型、壳模型、冲击损伤模型和流固耦合模型的建立方法,对复合材料结构的弯曲、屈曲、振动、冲击损伤和流固耦合作用下的典型静/动力学行为进行了分析,为复合材料的结构设计和优化提供了理论指导。

郑洪亮分享了基于CA的凝固过程组织演化和晶粒预测数值模拟方面的研究,针对工程应用中铸造技术中的关键科学问题,引入元胞自动机CA方法,开展了铝硅合金凝固过程硅相的组织演化、孕育铝合金的晶粒尺寸预测两方面的研究工作,并对取得的研究成果进行了详细介绍。

最后,林晓航介绍了第一性原理模拟-原子层级的机理研究与性能结构预测方面的研究工作。机理研究方面,通过金属-水界面、铅表面的自扩散过程、溶质离子在表面的吸附及表面重构等研究介绍了量子开关的工作机理;结构及性能预测方面,针对石墨表面金原子扩散过程中发现的一种晶格异于已知晶体的新材料碳化金,开展了结构及性能预测。他还对下一步拟开展的合金熔体结构及凝固过程、表面合金结构及其催化特性、量子开关机理及其新一代原型机的制备等方面的研究计划进行了分享。

通过本次学术论坛交流,激发了老师与研究生们的研究灵感,促进了不同尺度数值模拟方法的交叉融合,为材料智能设计及加工团队的建立和发展奠定了基础,为其他研究方向的交叉融合提供了借鉴,也将推动我院计算材料学研究方向的发展。

88bf必发在不同尺度材料的仿真设计方面有良好的基础,形成了较为稳定的研究方向,我院青年教师拟成立的材料智能设计及加工团队致力于材料设计、加工及服役过程中的数学物理模型建立与数值仿真。综合利用第一性原理,元胞自动机,有限元等分析手段探究材料加工过程中共性基础问题的机理,过程演变及组织性能控制方法。开发具有自主知识产权的数值模拟软件和自动控制装备,实现材料智能设计与加工的一体化。

   

附2、交叉论坛报告题目:

序号

1

多相多物理场数值模拟

谷国超

2

高效焊接过程检测控制与数值仿真

陈 姬

3

先进复合材料结构静动力学性能分析

林 军

4

凝固过程微观组织演变及晶粒预测

郑洪亮

5

第一性原理模拟-原子层级的机理研究与性能结构预测

林晓航