金属材料的制备

实验编号：U20S06700

关键词：数据模拟，金属材料

实验标签：材料科学基础（金属材料-金属性能测试与设计）

人工智能与材料计算虚拟仿真实验软件

（一）内容介绍

实验分为本虚拟仿真实验分为3个模块，模块1，材料虚拟仿真算法；模块2，人工智能开发新型Co基高温合金；模块3，人工智能与多尺度计算综合应用。

模块1，材料虚拟仿真算法

模块2，人工智能开发新型Co基高温合金

模块3，人工智能与多尺度计算综合应用（TiAl基高温合金研发）

（二）实验的特色和亮点

介绍人工智能、机器学习和材料科学的计算模拟仿真的原理知识。让学生在虚拟仿真实验教学中更好地理解本实验对应的本科课程《人工智能与材料计算》的相关知识点与技能应用。

用几个具体的算例演示人工智能机器学习中的算法和材料科学的多尺度模拟计算，得出实验图片和原子尺度的材料晶体学结构、和微米纳米尺度的相组织金相图和宏观的材料性能。算例结果图片结合传统实验（具有费用太贵，教学场地狭小等局限）的观测数据和图像，对比分析。理论联系实践，让学生用起来、动起来，充分展示人工智能用于材料计算模拟仿真对比传统实验方案的优越性。

对给定的工程实践问题，提出问题，然后引导学生解决问题。具体实验为目前我国航空工业材料领域“卡脖子”的飞机发动机热端高温金属材料的研发和设计，引导学生使用人工智能和多尺度材料模拟仿真，设计出具有优良综合力学性能的先进高温合金材料，并对材料的成分-组织-性能进行表征。培养学生解决实际问题的能力，在实验探究中培养的创新性思维，学习先进的材料设计和表征的科学方法和技术手段。