Descripción del proyecto
Simulación basada en datos para el diseño preciso de materiales
Las técnicas utilizadas en los procesos actuales de diseño e ingeniería de materiales permiten el diseño de propiedades específicas y adaptadas a las necesidades de los materiales. La ciencia y la ingeniería computacional de los materiales puede brindar nuevas posibilidades mediante el desarrollo de diseños robustos basados en simulaciones que optimicen los materiales, los componentes y las estructuras de ingeniería. El proyecto DIMENSION, financiado con fondos europeos, se propone desarrollar un modelo revolucionario de un método computacional avanzado que permita el diseño de materiales a múltiples escalas a través del empleo de la simulación en tiempo real basada en datos para extraer información de grandes conjuntos de datos. El objetivo es crear métodos de escalado múltiple rápido de los parámetros y propiedades de la microestructura de los materiales y, al mismo tiempo, favorecer métodos para la selección y corrección de los datos más precisos para una gestión de riesgos más eficaz.
Objetivo
The fundamental importance of materials to modern society is evidenced by the way new materials have revolutionized almost every aspect of our lives. Despite the many advances, dwindling resources and more stringent demands on product cost and performance demand increasingly better material designs and production processes, resulting in a heightened reliance on computational methods.
In the field of computational materials engineering, the recent emergence of data science into the mainstream is causing a paradigm shift in the way models and data are used. There is a shift from traditional simulation methods which use data mainly to calibrate parameters in models, to data-driven simulation methods which seek to bypass the use of models by extracting knowledge from large data sets. This project synergistically combines aspects of both – by developing advanced computational methods that permit multi-scale material models to be informed by available measurement data.
This project addresses this challenging problem through two main tasks. In the first part, we develop dimension reduction techniques for rapid multi-scale materials simulations. These methods must be capable of dealing with deterministic and stochastic microstructure parameters reflecting variations in loading, material, and morphological properties. In the second part, the reduced order models serve as an enabler for the development of computational methods for the selection of the most informative data and its assimilation into multi-scale material models. By enabling parameter estimation and model correction, this leads to increased accuracy and precision in the prediction of engineering quantities of interest.
The success of the project will give rise to a novel computational framework that enables real-time multi-scale materials simulations informed by optimally chosen data, thus permitting effective risk management and cost reduction in the design of materials and control of manufacturing processes.
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
5612 AE Eindhoven
Países Bajos