Opis projektu
Symulacje oparte na danych pozwolą na precyzyjne projektowanie materiałów
Techniki wykorzystywane w stosowanych obecnie procesach projektowania materiałów i inżynierii materiałowej pozwalają nam na opracowywanie materiałów o określonych właściwościach, dostosowanych do konkretnych wymagań. Inżynieria materiałowa oraz materiałoznawstwo obliczeniowe oferują nam olbrzymi potencjał, pozwalając na opracowywanie sprawdzonych projektów opartych na symulacjach, dzięki którym jesteśmy w stanie optymalizować materiały, elementy oraz konstrukcje inżynierskie. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu DIMENSION zamierzają opracować model zaawansowanej metody obliczeniowej umożliwiającej wieloskalowe projektowanie materiałów, wykorzystującej oparte na danych symulacje w czasie rzeczywistym w celu pozyskiwania informacji z dużych zbiorów danych. Celem jest opracowanie metod pozwalających na szybkie wieloskalowanie parametrów i właściwości mikrostruktury materiałów, które umożliwią także wybór oraz poprawę najbardziej dokładnych danych, co pozwoli na zarządzanie ryzykiem z niespotykaną dotychczas dokładnością.
Cel
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.
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
5612 AE Eindhoven
Niderlandy