新金屬材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算利器—UltraLAB工作站配置推薦
新金屬材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要研究方向新型金屬合金的設(shè)計(jì)、制備、性能表征等，涉及到材料科學(xué)與工程的多個(gè)方面。具體的研究?jī)?nèi)容包括新型合金的組成設(shè)計(jì)、熱處理工藝、力學(xué)性能研究等。
§ 發(fā)現(xiàn)多種具有優(yōu)異性能的新型結(jié)構(gòu)金屬間化合物
§ 發(fā)展多種新型非晶合金和亞穩(wěn)金屬材料制備方法
§ 研發(fā)多種具有高強(qiáng)度、高韌性、高導(dǎo)電性等優(yōu)異性能的新一代基礎(chǔ)金屬材料
§ 設(shè)計(jì)、合成了多種具有新型功能的新金屬功能材料
§ 發(fā)展多種高效、綠色、可控的材料制備新技術(shù)
§ 建立多種合金設(shè)計(jì)與模擬理論與方法
§ 研發(fā)多種先進(jìn)高溫合金
在這個(gè)領(lǐng)域的研究中，可能會(huì)用到一些材料模擬和計(jì)算工具，包括：
1) 第一性原理計(jì)算軟件：例如 VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）、Quantum ESPRESSO 等，用于從頭算得到材料的電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
2) 分子動(dòng)力學(xué)模擬軟件：例如 LAMMPS、GROMACS 等，用于模擬材料的原子尺度動(dòng)力學(xué)行為。
3) 晶體結(jié)構(gòu)建模軟件：例如 Materials Studio、VESTA 等，用于建立和分析晶體結(jié)構(gòu)。
4) 有限元分析軟件：例如 Abaqus、ANSYS，用于分析材料的力學(xué)性能。
5) 金屬材料相圖軟件：例如 Thermo-Calc，用于預(yù)測(cè)合金的相平衡和相圖。
在計(jì)算性能需求方面，第一性原理計(jì)算通常對(duì)計(jì)算資源有較高的要求，因?yàn)檫@些計(jì)算是基于從頭算的量子力學(xué)計(jì)算，可以受益于多核 CPU 和高性能計(jì)算集群。一些分子動(dòng)力學(xué)模擬軟件和有限元分析軟件也可以進(jìn)行多核并行計(jì)算。
對(duì)于結(jié)構(gòu)金屬間化合物、非晶合金及亞穩(wěn)金屬材料、新一代基礎(chǔ)金屬材料、新金屬功能材料基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域的研究，通常使用有限元分析、數(shù)值模擬等算法，這些算法通?；?/span>CPU多核。
對(duì)于材料制備新技術(shù)與新工藝基礎(chǔ)研究、合金設(shè)計(jì)與模擬等領(lǐng)域的研究，通常使用機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等算法，這些算法通?；?/span>CPU多核或GPU。
對(duì)于先進(jìn)高溫合金的研究，通常使用有限元分析、數(shù)值模擬等算法，這些算法通?；?/span>CPU單核或GPU。
在結(jié)構(gòu)金屬間化合物領(lǐng)域的研究中，實(shí)驗(yàn)室使用了有限元分析算法來(lái)模擬結(jié)構(gòu)金屬間化合物的力學(xué)性能，使用了數(shù)值模擬算法來(lái)模擬結(jié)構(gòu)金屬間化合物的相變行為。
在材料制備新技術(shù)與新工藝基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的研究中，實(shí)驗(yàn)室使用了機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)預(yù)測(cè)材料的制備工藝參數(shù)，使用了數(shù)據(jù)挖掘算法來(lái)發(fā)現(xiàn)材料制備過(guò)程中的關(guān)鍵因素。
在先進(jìn)高溫合金領(lǐng)域的研究中，實(shí)驗(yàn)室使用了有限元分析算法來(lái)模擬先進(jìn)高溫合金的力學(xué)性能，使用了數(shù)值模擬算法來(lái)模擬先進(jìn)高溫合金的熱力學(xué)性能。
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