重點(diǎn)調(diào)研課題申報(bào)書樣板一、封面內(nèi)容

項(xiàng)目名稱：面向高端裝備制造的多物理場耦合行為機(jī)理與智能調(diào)控研究

申請(qǐng)人姓名及聯(lián)系方式：張明，zhangming@

所屬單位：國家精密制造工程技術(shù)研究中心

申報(bào)日期：2023年11月15日

項(xiàng)目類別：應(yīng)用研究

二．項(xiàng)目摘要

本項(xiàng)目聚焦高端裝備制造領(lǐng)域中的多物理場耦合行為機(jī)理與智能調(diào)控問題，旨在通過理論建模、數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，揭示復(fù)雜工況下材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)規(guī)律。研究將重點(diǎn)圍繞高溫、高壓及強(qiáng)載荷耦合環(huán)境下的金屬/陶瓷基復(fù)合材料失效機(jī)制展開，建立多尺度多物理場耦合模型，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)智能參數(shù)優(yōu)化。項(xiàng)目將構(gòu)建基于有限元與數(shù)字孿生的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，通過多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化工藝參數(shù)，預(yù)期在提升裝備壽命與性能方面取得突破。核心成果包括一套完整的耦合行為預(yù)測體系、三項(xiàng)發(fā)明專利及兩篇高水平期刊論文，為航空航天、精密儀器等關(guān)鍵領(lǐng)域提供技術(shù)支撐。研究不僅深化了對(duì)極端工況下材料響應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，也為智能制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

三.項(xiàng)目背景與研究意義

1.研究領(lǐng)域現(xiàn)狀、存在的問題及研究的必要性

高端裝備制造業(yè)是衡量國家工業(yè)實(shí)力和科技水平的關(guān)鍵指標(biāo)，其發(fā)展水平直接關(guān)系到國家安全、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和社會(huì)進(jìn)步。當(dāng)前，隨著我國制造業(yè)向高端化、智能化邁進(jìn)，航空航天、軌道交通、深海探測等領(lǐng)域?qū)ρb備性能的要求日益嚴(yán)苛，工作環(huán)境呈現(xiàn)出高溫、高壓、強(qiáng)載荷、多場耦合等極端特征。在此背景下，材料與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜行為機(jī)理研究成為制約裝備性能提升和壽命延長的核心瓶頸。

從國際研究現(xiàn)狀來看，多物理場耦合行為研究已取得顯著進(jìn)展，特別是在固體力學(xué)、材料科學(xué)和計(jì)算物理等領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有研究多集中于單一物理場或簡化的兩場耦合問題，對(duì)于高溫-力-腐蝕、力-熱-電耦合等復(fù)雜工況下材料微觀結(jié)構(gòu)演變與宏觀性能劣化的內(nèi)在關(guān)聯(lián)機(jī)制尚不明確。特別是在極端應(yīng)力狀態(tài)下，材料損傷演化、相變行為和疲勞失效規(guī)律呈現(xiàn)出高度的非線性、多尺度特性，傳統(tǒng)的單一學(xué)科理論難以完全解釋。數(shù)值模擬方面，雖然有限元方法已廣泛應(yīng)用于多物理場耦合問題，但在網(wǎng)格自適應(yīng)、算法收斂性以及跨尺度信息傳遞等方面仍面臨挑戰(zhàn)，尤其對(duì)于非平衡態(tài)過程和微觀機(jī)制的捕捉能力不足。實(shí)驗(yàn)研究則因極端環(huán)境的模擬難度大、成本高，難以實(shí)現(xiàn)全過程的動(dòng)態(tài)觀測，導(dǎo)致理論與實(shí)際應(yīng)用存在脫節(jié)。

當(dāng)前存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，缺乏系統(tǒng)性的多物理場耦合行為數(shù)據(jù)庫，難以支撐精準(zhǔn)的失效預(yù)測和性能優(yōu)化；其次，現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法往往基于單一物理場下的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，缺乏對(duì)復(fù)雜耦合效應(yīng)的深刻理解和量化描述，導(dǎo)致設(shè)計(jì)裕度冗余或性能瓶頸難以突破；再次，智能制造技術(shù)的引入尚未與材料行為機(jī)理研究形成有效閉環(huán)，智能調(diào)控策略的制定缺乏堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。這些問題嚴(yán)重制約了高端裝備在設(shè)計(jì)壽命、可靠性和智能化水平上的提升。

因此，開展面向高端裝備制造的多物理場耦合行為機(jī)理與智能調(diào)控研究具有重要的現(xiàn)實(shí)必要性。通過深入研究復(fù)雜耦合工況下材料的行為規(guī)律，建立跨尺度的物理模型，并發(fā)展基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能調(diào)控方法，不僅能夠填補(bǔ)現(xiàn)有研究空白，更能為高端裝備的自主創(chuàng)新提供理論支撐和技術(shù)儲(chǔ)備。具體而言，本研究的必要性體現(xiàn)在：一是突破傳統(tǒng)單一物理場研究的局限，從系統(tǒng)科學(xué)視角揭示多因素協(xié)同作用下材料行為的內(nèi)在機(jī)制；二是為開發(fā)新型抗極端環(huán)境材料提供理論指導(dǎo)，推動(dòng)材料基因組工程的應(yīng)用；三是通過智能調(diào)控技術(shù)的引入，實(shí)現(xiàn)裝備性能與成本的優(yōu)化平衡，提升產(chǎn)業(yè)競爭力；四是完善高端裝備設(shè)計(jì)理論體系，為應(yīng)對(duì)未來更嚴(yán)苛的工況挑戰(zhàn)做好前瞻性布局。

2.項(xiàng)目研究的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)或?qū)W術(shù)價(jià)值

本項(xiàng)目的研究成果預(yù)計(jì)將在社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和學(xué)術(shù)價(jià)值三個(gè)層面產(chǎn)生顯著影響。

在社會(huì)效益方面，高端裝備的性能提升和壽命延長直接關(guān)系到國家重大戰(zhàn)略需求的滿足。例如，在航空航天領(lǐng)域，關(guān)鍵承力部件的可靠性和安全性是決定飛行器成敗的核心要素；在能源裝備領(lǐng)域，高溫高壓環(huán)境下的材料失效會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故；在精密儀器制造中，微納米尺度下的多場耦合行為直接影響器件的精度和穩(wěn)定性。本研究通過揭示復(fù)雜工況下的材料行為機(jī)理，有望顯著提高裝備全生命周期性能，降低因失效導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患，提升我國在高端裝備制造領(lǐng)域的國際地位。此外，項(xiàng)目成果的推廣應(yīng)用將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)，促進(jìn)節(jié)能減排和綠色制造，為實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)提供有力支撐。

在經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面，本項(xiàng)目的研究成果具有明確的產(chǎn)業(yè)化前景。通過建立多物理場耦合行為預(yù)測模型和智能調(diào)控系統(tǒng)，可以為裝備制造企業(yè)提供定制化的材料選擇和工藝優(yōu)化方案，減少試錯(cuò)成本，縮短研發(fā)周期。例如，在軸承、齒輪等關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)中，基于本項(xiàng)目理論的仿真分析能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的疲勞壽命預(yù)測，從而優(yōu)化材料配方和熱處理工藝，提升產(chǎn)品競爭力。智能調(diào)控技術(shù)的開發(fā)將推動(dòng)裝備制造向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。據(jù)估計(jì)，高端裝備制造領(lǐng)域因材料失效造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失每年以數(shù)百億計(jì)，本研究的實(shí)施有望通過提升裝備可靠性實(shí)現(xiàn)數(shù)百億至千億元級(jí)別的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，項(xiàng)目研發(fā)的高性能材料和新工藝也將形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的向上延伸。

在學(xué)術(shù)價(jià)值方面，本項(xiàng)目的研究將推動(dòng)多物理場耦合行為研究領(lǐng)域的理論創(chuàng)新和方法突破。首先，通過構(gòu)建跨尺度的多物理場耦合模型，將促進(jìn)固體力學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算物理等學(xué)科的交叉融合，豐富和發(fā)展材料損傷、相變和疲勞等理論體系。其次，將機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)引入材料行為機(jī)理研究，將開辟數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的材料科學(xué)新范式，為解決復(fù)雜非線性問題提供新的思路。再次，項(xiàng)目成果將產(chǎn)生一系列高水平學(xué)術(shù)成果，包括在國際頂級(jí)期刊上發(fā)表的論文、申請(qǐng)的發(fā)明專利以及形成的標(biāo)準(zhǔn)化方法，這將提升我國在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力。此外，項(xiàng)目建立的多物理場耦合數(shù)據(jù)庫和仿真平臺(tái)也將為后續(xù)研究提供共享資源，推動(dòng)整個(gè)領(lǐng)域的研究效率和開放水平。

四.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國在多物理場耦合行為及其智能調(diào)控領(lǐng)域的研究起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速，已在部分關(guān)鍵方向上取得了顯著進(jìn)展。在基礎(chǔ)理論研究方面，國內(nèi)學(xué)者在高溫蠕變與應(yīng)力腐蝕耦合、疲勞與熱疲勞耦合等方面開展了大量工作。例如，中國科學(xué)院金屬研究所等單位在高溫合金蠕變損傷機(jī)制研究方面取得了一系列成果，揭示了應(yīng)力、溫度與氧化環(huán)境共同作用下材料的微觀演變規(guī)律。西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校在力-電-熱耦合驅(qū)動(dòng)下的材料行為，如壓電材料、形狀記憶合金等智能材料的響應(yīng)機(jī)制方面進(jìn)行了深入研究，建立了相應(yīng)的本構(gòu)模型。在數(shù)值模擬方法方面，國內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)在有限元、邊界元和離散元等方法的改進(jìn)與應(yīng)用上投入了大量精力，特別是在復(fù)雜幾何形狀和邊界條件下的網(wǎng)格剖分、算法收斂性以及大規(guī)模計(jì)算等方面取得了突破。例如，針對(duì)航空航天部件的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，一些研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了自適應(yīng)網(wǎng)格加密技術(shù)和并行計(jì)算策略，提高了模擬精度和效率。

然而，國內(nèi)研究仍存在一些亟待解決的問題。首先，多物理場耦合機(jī)理研究仍較分散，缺乏系統(tǒng)性的理論框架來整合不同物理場之間的相互作用。特別是在極端條件（如超高溫、超高壓、強(qiáng)輻照等）下的耦合行為規(guī)律，由于實(shí)驗(yàn)條件苛刻、成本高昂，研究深度和廣度有限。其次，數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)合不夠緊密，部分模擬研究過于理論化，未能充分考慮實(shí)驗(yàn)中的非理想因素，導(dǎo)致模型與實(shí)際存在偏差；而實(shí)驗(yàn)研究則往往缺乏模擬的引導(dǎo)和量化，難以實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)象到機(jī)理的深度挖掘。再次，在智能調(diào)控方面，雖然國內(nèi)已開始探索機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)在材料行為預(yù)測和工藝優(yōu)化中的應(yīng)用，但多數(shù)仍停留在淺層關(guān)聯(lián)分析，缺乏對(duì)物理機(jī)理的深度學(xué)習(xí)和對(duì)復(fù)雜耦合效應(yīng)的精準(zhǔn)建模。此外，高端裝備制造領(lǐng)域急需的多物理場耦合數(shù)據(jù)庫建設(shè)尚處于起步階段，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化的數(shù)據(jù)集嚴(yán)重匱乏，制約了智能模型的訓(xùn)練和驗(yàn)證。

2.國外研究現(xiàn)狀

國外在多物理場耦合行為研究方面具有較長的研究歷史和深厚的積累，形成了較為完善的理論體系和技術(shù)方法。美國、歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家在此領(lǐng)域的研究處于領(lǐng)先地位。美國卡耐基梅隆大學(xué)、斯坦福大學(xué)、阿貢國家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)在多尺度多物理場耦合模擬方面具有世界影響力，他們發(fā)展了先進(jìn)的相場法、分子動(dòng)力學(xué)與連續(xù)介質(zhì)力學(xué)耦合等方法，能夠模擬從原子尺度到宏觀尺度的復(fù)雜行為。在實(shí)驗(yàn)研究方面，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室、德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)等擁有世界頂級(jí)的極端環(huán)境模擬設(shè)備，能夠開展高溫高壓、沖擊加載等多場耦合下的材料實(shí)驗(yàn)，為理論模型提供了重要驗(yàn)證依據(jù)。歐洲在材料本構(gòu)理論、損傷力學(xué)和斷裂力學(xué)方面有深厚傳統(tǒng)，法國、德國、英國等國的研究機(jī)構(gòu)在力-熱耦合、力-電耦合等方面提出了許多經(jīng)典的模型和理論。日本在材料疲勞、腐蝕與應(yīng)力耦合以及先進(jìn)制造工藝（如激光加工中的多場耦合）方面也取得了顯著成就，其研究注重理論創(chuàng)新與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合。

盡管國外研究取得了巨大進(jìn)展，但仍面臨一些共性挑戰(zhàn)。首先，在極端工況下的多物理場耦合機(jī)理理解仍不全面，特別是在非平衡態(tài)、非均勻場以及動(dòng)態(tài)過程中的行為規(guī)律仍存在諸多未知。例如，在高速?zèng)_擊載荷下，材料的高溫動(dòng)態(tài)響應(yīng)與損傷演化機(jī)制尚未完全明確。其次，數(shù)值模擬方法的局限性依然存在，如多尺度耦合中的信息傳遞難題、計(jì)算資源需求的急劇增長以及模型參數(shù)獲取的困難等。近年來，雖然計(jì)算力學(xué)領(lǐng)域在GPU加速、異構(gòu)計(jì)算等方面取得了進(jìn)展，但對(duì)于復(fù)雜幾何和長時(shí)間模擬的需求仍難以完全滿足。再次，實(shí)驗(yàn)與模擬的緊密結(jié)合仍需加強(qiáng)，特別是在數(shù)據(jù)同化和模型修正方面，如何有效地將實(shí)驗(yàn)信息融入模擬過程，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋，仍是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。此外，國外在智能調(diào)控方面的研究也面臨類似國內(nèi)的問題，即多數(shù)工作基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，缺乏對(duì)物理機(jī)理的深度挖掘，導(dǎo)致模型的泛化能力和可解釋性不足。

3.研究空白與本項(xiàng)目切入點(diǎn)

綜合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，當(dāng)前多物理場耦合行為研究仍存在以下主要空白：一是缺乏系統(tǒng)性的多物理場耦合數(shù)據(jù)庫，特別是在極端工況和復(fù)雜耦合條件下的數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足，制約了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能調(diào)控方法的發(fā)展；二是現(xiàn)有模型在跨尺度、跨物理場耦合方面的整合能力不足，難以精確描述微觀機(jī)制與宏觀行為之間的關(guān)聯(lián)；三是智能調(diào)控技術(shù)尚未與材料行為機(jī)理研究形成有效閉環(huán)，多數(shù)工作停留在表觀關(guān)聯(lián)層面，缺乏堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。針對(duì)這些研究空白，本項(xiàng)目擬從以下幾個(gè)方面展開研究：首先，通過構(gòu)建高溫-力-腐蝕、力-熱-電等多場耦合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，獲取系統(tǒng)的材料行為數(shù)據(jù)，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，為智能模型的訓(xùn)練提供基礎(chǔ)；其次，發(fā)展基于多尺度理論的耦合本構(gòu)模型，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)機(jī)理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的融合，提高預(yù)測精度和泛化能力；再次，開發(fā)基于數(shù)字孿生的智能調(diào)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝備設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)維全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控與優(yōu)化。本項(xiàng)目的研究將聚焦于高端裝備制造領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題，通過理論創(chuàng)新、方法突破和技術(shù)集成，為解決復(fù)雜工況下的材料行為難題提供系統(tǒng)性的解決方案，填補(bǔ)國內(nèi)外研究的空白，推動(dòng)該領(lǐng)域的理論發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。

五.研究目標(biāo)與內(nèi)容

1.研究目標(biāo)

本項(xiàng)目旨在面向高端裝備制造中的關(guān)鍵材料在復(fù)雜多物理場耦合環(huán)境下的行為問題，通過理論建模、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，系統(tǒng)揭示其損傷演化機(jī)理，并發(fā)展基于智能技術(shù)的調(diào)控策略，最終實(shí)現(xiàn)裝備性能與壽命的顯著提升。具體研究目標(biāo)如下：

第一，建立一套描述高溫、力、腐蝕（或高熵等耦合場）環(huán)境下材料多物理場耦合行為的本構(gòu)模型。深入研究微觀結(jié)構(gòu)演變（如相變、析出、位錯(cuò)演化等）與宏觀力學(xué)性能（如應(yīng)力腐蝕、疲勞裂紋擴(kuò)展、蠕變變形等）之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，量化不同物理場之間的相互作用效應(yīng)，揭示復(fù)雜耦合工況下材料損傷萌生與擴(kuò)展的規(guī)律。

第二，構(gòu)建面向多物理場耦合行為的高性能計(jì)算仿真平臺(tái)。發(fā)展基于多尺度方法（如相場法、分子動(dòng)力學(xué)與連續(xù)介質(zhì)力學(xué)耦合等）的數(shù)值模擬技術(shù)，解決復(fù)雜幾何、邊界條件以及長時(shí)間模擬中的計(jì)算難題，提高模擬精度和效率，實(shí)現(xiàn)多物理場耦合行為的精確預(yù)測。

第三，研發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能調(diào)控方法。利用已獲取的多物理場耦合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果，訓(xùn)練和優(yōu)化智能模型（如深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等），建立材料行為預(yù)測與工藝參數(shù)智能優(yōu)化的閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備制造過程和服役狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能調(diào)控。

第四，研制關(guān)鍵材料在復(fù)雜多物理場耦合環(huán)境下的行為數(shù)據(jù)庫與智能調(diào)控原型系統(tǒng)。系統(tǒng)收集和整理相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果，形成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫，并基于研究成果開發(fā)一套面向高端裝備制造企業(yè)的智能調(diào)控原型系統(tǒng)，驗(yàn)證方法的有效性和實(shí)用性，為實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

2.研究內(nèi)容

基于上述研究目標(biāo)，本項(xiàng)目將圍繞以下核心內(nèi)容展開：

（1）多物理場耦合行為機(jī)理研究

1.1研究問題：高溫-力-腐蝕耦合作用下金屬材料損傷萌生與擴(kuò)展的機(jī)理是什么？不同耦合場的相對(duì)強(qiáng)度和相互作用如何影響材料的損傷演化路徑和最終壽命？

1.2研究假設(shè)：高溫應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率受腐蝕介質(zhì)濃度、應(yīng)力強(qiáng)度因子和溫度的協(xié)同影響，存在明顯的耦合效應(yīng)；微觀孔洞的萌生與連接、沿晶/穿晶裂紋擴(kuò)展路徑的選擇均受到多物理場耦合作用的調(diào)控，可通過建立耦合損傷本構(gòu)模型進(jìn)行描述。

1.3具體研究內(nèi)容：選擇典型的航空航天、能源領(lǐng)域關(guān)鍵材料（如高溫合金、鈦合金、鎳基合金等），設(shè)計(jì)高溫（600-1000°C）、拉伸/彎曲/扭轉(zhuǎn)載荷、氯離子或高溫蒸汽等耦合腐蝕環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)，研究其力學(xué)性能劣化、微觀演變和裂紋擴(kuò)展行為；基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和第一性原理計(jì)算，揭示腐蝕介質(zhì)的吸附-溶解-擴(kuò)散機(jī)制、應(yīng)力對(duì)裂紋尖端電化學(xué)環(huán)境的影響以及微觀結(jié)構(gòu)演化與宏觀損傷的關(guān)聯(lián)；建立考慮多物理場耦合效應(yīng)的損傷累積與裂紋擴(kuò)展本構(gòu)模型，并通過數(shù)值模擬進(jìn)行驗(yàn)證。

（2）復(fù)雜工況下多物理場耦合數(shù)值模擬方法研究

2.1研究問題：如何發(fā)展高效、精確的多尺度多物理場耦合數(shù)值模擬方法，以處理高端裝備制造中常見的復(fù)雜幾何、邊界條件和強(qiáng)非線性問題？

2.2研究假設(shè)：通過引入自適應(yīng)網(wǎng)格加密技術(shù)、多物理場耦合的混合有限元方法（如耦合罰函數(shù)法或增強(qiáng)型混合法）以及基于GPU加速的并行計(jì)算技術(shù)，可以有效提高多物理場耦合行為模擬的精度和計(jì)算效率；多尺度方法（如相場法模擬微觀裂紋擴(kuò)展，連續(xù)介質(zhì)力學(xué)描述宏觀變形）的耦合能夠更真實(shí)地反映材料行為。

2.3具體研究內(nèi)容：針對(duì)典型高端裝備部件（如渦輪葉片、壓力容器、軸承等）在服役中可能遭遇的復(fù)雜多物理場耦合工況（如沖擊-高溫-腐蝕），發(fā)展相應(yīng)的數(shù)值模擬方法；研究相場法、內(nèi)變量法等在多物理場耦合問題中的應(yīng)用，解決網(wǎng)格奇異性、算法收斂性等問題；開發(fā)基于MPI/OpenMP的并行計(jì)算策略，優(yōu)化大規(guī)模模擬的計(jì)算效率；通過與實(shí)驗(yàn)和商業(yè)軟件的對(duì)比，驗(yàn)證所開發(fā)方法的準(zhǔn)確性和可靠性。

（3）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能調(diào)控方法研究

3.1研究問題：如何利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，建立材料在復(fù)雜多物理場耦合環(huán)境下的智能預(yù)測模型和工藝參數(shù)優(yōu)化策略？

3.2研究假設(shè)：通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)模型，可以有效地從多物理場耦合數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)復(fù)雜的非線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料行為（如損傷壽命、力學(xué)性能）的精準(zhǔn)預(yù)測；結(jié)合貝葉斯優(yōu)化等智能算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)制造工藝參數(shù)（如熱處理溫度、冷卻速率、加工殘余應(yīng)力等）的優(yōu)化，以獲得最佳的材料性能和服役行為。

3.3具體研究內(nèi)容：基于已建立的多物理場耦合數(shù)據(jù)庫，選擇合適的機(jī)器學(xué)習(xí)模型（如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理圖像數(shù)據(jù)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理時(shí)序數(shù)據(jù)、Transformer模型處理多模態(tài)數(shù)據(jù)等），構(gòu)建材料行為預(yù)測模型；研究特征工程、模型正則化、遷移學(xué)習(xí)等方法，提高模型的泛化能力和魯棒性；開發(fā)基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的智能調(diào)控算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造過程或服役狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋與參數(shù)調(diào)整；構(gòu)建智能調(diào)控原型系統(tǒng)，進(jìn)行模擬驗(yàn)證和初步的應(yīng)用測試。

（4）關(guān)鍵材料多物理場耦合行為數(shù)據(jù)庫與智能調(diào)控原型系統(tǒng)研制

4.1研究問題：如何構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、可擴(kuò)展的關(guān)鍵材料多物理場耦合行為數(shù)據(jù)庫？如何將研究成果集成到一個(gè)實(shí)用的智能調(diào)控原型系統(tǒng)中？

4.2研究假設(shè)：通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口規(guī)范，可以整合多源（實(shí)驗(yàn)、模擬）的數(shù)據(jù)，形成一個(gè)可供多學(xué)科共享的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)；將智能預(yù)測模型和優(yōu)化算法集成到用戶友好的軟件界面中，可以開發(fā)出一個(gè)實(shí)用的智能調(diào)控原型系統(tǒng)，方便企業(yè)應(yīng)用。

4.3具體研究內(nèi)容：制定數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)格式、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和更新機(jī)制，收集整理本項(xiàng)目產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)，并納入相關(guān)領(lǐng)域的公共數(shù)據(jù)集；開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)，支持?jǐn)?shù)據(jù)的查詢、檢索和分析；基于研究成果，設(shè)計(jì)智能調(diào)控原型系統(tǒng)的架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)接口、模型庫、優(yōu)化引擎和用戶界面等模塊；在典型高端裝備制造場景中進(jìn)行應(yīng)用示范，評(píng)估系統(tǒng)的性能和實(shí)用性，為后續(xù)的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

六.研究方法與技術(shù)路線

1.研究方法

本項(xiàng)目將采用理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的綜合研究方法，以系統(tǒng)揭示高端裝備關(guān)鍵材料在多物理場耦合環(huán)境下的行為機(jī)理，并發(fā)展相應(yīng)的智能調(diào)控技術(shù)。具體研究方法包括：

（1）實(shí)驗(yàn)研究方法

1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：針對(duì)選定的關(guān)鍵材料（如高溫合金、鈦合金等），設(shè)計(jì)一系列模擬服役環(huán)境的耦合工況實(shí)驗(yàn)。主要包括：

a.高溫-力-腐蝕耦合實(shí)驗(yàn)：采用恒定拉伸載荷下的高溫腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，研究材料在高溫（600-1000°C）拉伸應(yīng)力作用下的腐蝕介質(zhì)（如模擬海水的Cl-溶液、高溫蒸汽等）侵蝕行為，重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)力腐蝕裂紋萌生、擴(kuò)展速率和宏觀力學(xué)性能劣化。實(shí)驗(yàn)將采用不同應(yīng)力強(qiáng)度因子和腐蝕濃度梯度，以考察耦合效應(yīng)的敏感性。

b.力-熱-電耦合實(shí)驗(yàn)（如適用）：針對(duì)涉及電化學(xué)或熱電效應(yīng)的部件，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，如電化學(xué)噪聲監(jiān)測結(jié)合熱循環(huán)加載，研究電流、溫度循環(huán)與機(jī)械載荷對(duì)材料行為的影響。

c.多場耦合疲勞實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)高頻疲勞或低周疲勞實(shí)驗(yàn)，在循環(huán)載荷下疊加高溫或腐蝕環(huán)境，研究多場耦合對(duì)疲勞壽命和裂紋擴(kuò)展路徑的影響。

實(shí)驗(yàn)將采用標(biāo)準(zhǔn)的拉伸、彎曲、沖擊和疲勞試驗(yàn)機(jī)，結(jié)合高溫爐、腐蝕槽等輔助設(shè)備。微觀結(jié)構(gòu)觀測將利用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）等分析材料損傷演化過程中的微觀特征。

1.2數(shù)據(jù)收集：在實(shí)驗(yàn)過程中，系統(tǒng)記錄載荷、應(yīng)變、位移、腐蝕電位、電化學(xué)阻抗譜、溫度、裂紋擴(kuò)展長度等關(guān)鍵參數(shù)。微觀結(jié)構(gòu)圖像將進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，用于后續(xù)的圖像分析和機(jī)理研究。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將建立原始數(shù)據(jù)庫，為數(shù)值模擬和智能建模提供輸入。

（2）數(shù)值模擬方法

2.1模型建立：基于實(shí)驗(yàn)和第一性原理計(jì)算得到的微觀信息和本構(gòu)關(guān)系，建立多物理場耦合的宏觀本構(gòu)模型和細(xì)觀模型。采用相場法模擬微觀裂紋萌生與擴(kuò)展，內(nèi)變量法描述塑性變形和相變，并引入溫度、應(yīng)力、電化學(xué)勢等場變量，構(gòu)建描述多物理場相互作用的耦合模型。

2.2模擬計(jì)算：利用商業(yè)有限元軟件（如ABAQUS、COMSOL）或自主開發(fā)的數(shù)值代碼，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的工況進(jìn)行數(shù)值模擬。研究不同物理場耦合模式下的材料應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)、損傷演化路徑、壽命預(yù)測等。重點(diǎn)關(guān)注耦合場對(duì)材料本構(gòu)參數(shù)（如屈服強(qiáng)度、斷裂韌性、裂紋擴(kuò)展速率等）的影響。

2.3參數(shù)校準(zhǔn)與驗(yàn)證：利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)值模型中的材料參數(shù)和模型常數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證，確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。通過改變模型參數(shù)和邊界條件，進(jìn)行敏感性分析，研究不同物理場耦合強(qiáng)度對(duì)材料行為的主導(dǎo)作用。

（3）智能調(diào)控方法

3.1數(shù)據(jù)分析：對(duì)實(shí)驗(yàn)和模擬產(chǎn)生的多物理場耦合數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、特征提取和降維處理。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、隨機(jī)森林等）識(shí)別數(shù)據(jù)中的復(fù)雜模式和關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3.2模型訓(xùn)練與優(yōu)化：選擇合適的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，利用歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練材料行為預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料損傷壽命、力學(xué)性能等指標(biāo)的精準(zhǔn)預(yù)測。結(jié)合優(yōu)化算法（如遺傳算法、粒子群優(yōu)化、貝葉斯優(yōu)化等），對(duì)裝備制造工藝參數(shù)（如熱處理溫度曲線、冷卻速度、加工余量等）或服役條件進(jìn)行智能優(yōu)化，以獲得最佳的材料性能和服役壽命。

3.3智能系統(tǒng)開發(fā)：基于訓(xùn)練好的預(yù)測模型和優(yōu)化算法，開發(fā)面向高端裝備制造的智能調(diào)控原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)將集成數(shù)據(jù)輸入、模型預(yù)測、參數(shù)優(yōu)化和結(jié)果輸出等功能，提供友好的用戶界面，方便企業(yè)用戶使用。

（4）理論分析

4.1機(jī)理探討：基于實(shí)驗(yàn)觀測和數(shù)值模擬結(jié)果，深入分析多物理場耦合作用下材料損傷萌生、擴(kuò)展和失效的內(nèi)在機(jī)理，揭示微觀結(jié)構(gòu)演變、能量耗散、信息傳遞等過程中的關(guān)鍵因素和調(diào)控機(jī)制。

4.2模型改進(jìn)：根據(jù)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)現(xiàn)有的多物理場耦合本構(gòu)模型和智能模型進(jìn)行改進(jìn)和完善，提高模型的物理可解釋性和預(yù)測精度。

2.技術(shù)路線

本項(xiàng)目的研究將按照以下技術(shù)路線展開，分為四個(gè)主要階段：

（1）第一階段：準(zhǔn)備與基礎(chǔ)研究階段（預(yù)計(jì)6個(gè)月）

1.1確定研究對(duì)象：選擇1-2種典型的高端裝備關(guān)鍵材料，明確研究的目標(biāo)工況（如高溫-力-腐蝕耦合）。

1.2文獻(xiàn)調(diào)研：系統(tǒng)梳理國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，明確本項(xiàng)目的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1.3實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：詳細(xì)設(shè)計(jì)高溫-力-腐蝕耦合等核心實(shí)驗(yàn)方案，包括設(shè)備選型、參數(shù)范圍、數(shù)據(jù)采集方案等。

1.4數(shù)值模型初建：基于現(xiàn)有理論，初步建立多物理場耦合的本構(gòu)模型和數(shù)值計(jì)算框架。

1.5數(shù)據(jù)庫框架搭建：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）第二階段：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與數(shù)值模擬階段（預(yù)計(jì)18個(gè)月）

2.1開展核心實(shí)驗(yàn)：按照設(shè)計(jì)的方案，系統(tǒng)開展高溫-力-腐蝕等耦合工況的實(shí)驗(yàn)研究，獲取多物理場耦合行為數(shù)據(jù)。

2.2微觀結(jié)構(gòu)表征：對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)觀測和分析。

2.3數(shù)值模擬實(shí)施：利用商業(yè)軟件或自主代碼，對(duì)實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)值模擬，計(jì)算材料在不同耦合場作用下的響應(yīng)。

2.4模型校準(zhǔn)與驗(yàn)證：利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和驗(yàn)證數(shù)值模型，確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.5初步機(jī)理分析：基于實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果，初步分析多物理場耦合行為機(jī)理。

（3）第三階段：智能調(diào)控方法研究與系統(tǒng)集成階段（預(yù)計(jì)18個(gè)月）

3.1數(shù)據(jù)預(yù)處理與特征工程：對(duì)實(shí)驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、標(biāo)準(zhǔn)化和特征提取。

3.2智能預(yù)測模型開發(fā)：選擇并訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料行為（如損傷壽命）的預(yù)測。

3.3參數(shù)優(yōu)化算法研究：開發(fā)并優(yōu)化基于機(jī)器學(xué)習(xí)的工藝參數(shù)或服役條件優(yōu)化算法。

3.4智能系統(tǒng)原型開發(fā)：集成預(yù)測模型和優(yōu)化算法，開發(fā)面向?qū)嶋H應(yīng)用的智能調(diào)控原型系統(tǒng)。

3.5模型與系統(tǒng)驗(yàn)證：利用預(yù)留數(shù)據(jù)或新的實(shí)驗(yàn)?zāi)M數(shù)據(jù)，對(duì)智能模型和系統(tǒng)的性能進(jìn)行驗(yàn)證。

（4）第四階段：成果總結(jié)與推廣階段（預(yù)計(jì)6個(gè)月）

4.1系統(tǒng)性機(jī)理總結(jié)：綜合實(shí)驗(yàn)、模擬和智能分析結(jié)果，系統(tǒng)總結(jié)多物理場耦合行為機(jī)理。

4.2研究成果凝練：撰寫高水平學(xué)術(shù)論文，申請(qǐng)發(fā)明專利，形成研究報(bào)告。

4.3應(yīng)用示范與推廣：與相關(guān)企業(yè)合作，進(jìn)行智能調(diào)控系統(tǒng)的應(yīng)用示范，探討推廣應(yīng)用方案。

4.4項(xiàng)目總結(jié)評(píng)估：全面總結(jié)項(xiàng)目研究成果，評(píng)估項(xiàng)目目標(biāo)的完成情況，提出未來研究方向建議。

在整個(gè)研究過程中，將定期召開項(xiàng)目組內(nèi)部會(huì)議和評(píng)審會(huì)，及時(shí)溝通進(jìn)展、解決問題、調(diào)整計(jì)劃，確保項(xiàng)目按計(jì)劃順利推進(jìn)。

七．創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目面向高端裝備制造中的關(guān)鍵材料在復(fù)雜多物理場耦合環(huán)境下的行為問題，旨在突破現(xiàn)有研究的局限，推動(dòng)該領(lǐng)域的理論、方法和應(yīng)用創(chuàng)新。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）多物理場耦合機(jī)理研究的深度與廣度創(chuàng)新

1.1跨尺度耦合機(jī)理的系統(tǒng)性揭示：本項(xiàng)目不僅關(guān)注宏觀力學(xué)行為與微觀結(jié)構(gòu)演變的關(guān)聯(lián)，更致力于通過多尺度方法（如相場法連接微觀裂紋擴(kuò)展與宏觀應(yīng)力應(yīng)變、第一性原理計(jì)算揭示原子尺度機(jī)制）揭示不同物理場（高溫、力、腐蝕等）在原子、微觀、宏觀等多個(gè)尺度上如何協(xié)同作用，導(dǎo)致材料損傷的萌生與擴(kuò)展。這與現(xiàn)有研究多集中于單一尺度或簡單兩場耦合不同，將提供對(duì)復(fù)雜耦合行為更為全面和深入的理解。

1.2復(fù)雜耦合效應(yīng)的量化描述：現(xiàn)有模型往往對(duì)多物理場耦合效應(yīng)進(jìn)行簡化或假設(shè)性描述，缺乏精確的量化關(guān)系。本項(xiàng)目將基于大量的實(shí)驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)，發(fā)展能夠精確描述不同物理場耦合強(qiáng)度、作用順序和空間分布對(duì)材料本構(gòu)參數(shù)（如損傷演化速率、斷裂韌性）影響的經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜耦合效應(yīng)的定量化預(yù)測。

1.3非平衡態(tài)與強(qiáng)非線性耦合問題的研究：高端裝備服役環(huán)境往往伴隨快速加載、高梯度溫度場、強(qiáng)電場等非平衡態(tài)或強(qiáng)非線性條件，現(xiàn)有理論在此類工況下的適用性有限。本項(xiàng)目將探索適用于非平衡態(tài)條件的耦合模型和數(shù)值方法，研究強(qiáng)非線性因素對(duì)多物理場耦合行為的影響機(jī)制，填補(bǔ)該領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)空白。

（2）數(shù)值模擬方法的技術(shù)突破與創(chuàng)新

2.1高效自適應(yīng)多尺度耦合模擬技術(shù)：針對(duì)高端裝備部件幾何復(fù)雜、物理場強(qiáng)耦合、過程時(shí)間長等特點(diǎn)，現(xiàn)有數(shù)值模擬面臨計(jì)算效率低、精度難以保證的挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目將研發(fā)基于hp-adaptivity（空間步長、時(shí)間步長自適應(yīng)）的多尺度耦合有限元/相場數(shù)值方法，能夠在保證計(jì)算精度的前提下，顯著提高計(jì)算效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)長時(shí)間、高分辨率模擬的需求。同時(shí)，探索多物理場信息在不同尺度模型間的有效傳遞機(jī)制。

2.2考慮多物理場耦合的數(shù)字孿生平臺(tái)構(gòu)建：本項(xiàng)目不僅開發(fā)單體的數(shù)值模擬工具，更致力于構(gòu)建一個(gè)集成了多物理場耦合模型、智能預(yù)測模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互的數(shù)字孿生平臺(tái)。該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)裝備從設(shè)計(jì)、制造到服役全生命周期的多物理場耦合行為模擬、預(yù)測與監(jiān)控，為智能調(diào)控提供基礎(chǔ)支撐，這在現(xiàn)有研究中尚不多見，具有重要的技術(shù)前瞻性。

（3）智能調(diào)控方法的理論與應(yīng)用創(chuàng)新

3.1機(jī)理驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)融合的智能模型：本項(xiàng)目將突破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法缺乏物理基礎(chǔ)、泛化能力有限的瓶頸，探索將物理知識(shí)（如本構(gòu)模型、守恒律等）融入機(jī)器學(xué)習(xí)框架（如物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PINNs、基于模型的強(qiáng)化學(xué)習(xí)），構(gòu)建機(jī)理驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的混合智能模型。這種模型既能利用數(shù)據(jù)捕捉復(fù)雜的非線性關(guān)系，又能保證模型的物理合理性和可解釋性，顯著提高預(yù)測精度和可信度。

3.2面向全生命周期的智能調(diào)控策略：現(xiàn)有智能優(yōu)化技術(shù)多集中于制造工藝參數(shù)優(yōu)化，本項(xiàng)目將拓展智能調(diào)控的應(yīng)用范圍，研究基于數(shù)字孿生的裝備服役狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)測與健康管理等智能策略。通過優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)、預(yù)測潛在損傷、智能維護(hù)決策等，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備全生命周期的性能與壽命的智能管理，具有顯著的應(yīng)用價(jià)值。

3.3可解釋性智能調(diào)控系統(tǒng)的開發(fā)：本項(xiàng)目將注重智能調(diào)控系統(tǒng)的可解釋性，研究如何通過可視化、特征重要性分析等方法，讓用戶理解智能模型的預(yù)測依據(jù)和優(yōu)化決策的物理內(nèi)涵，提高用戶對(duì)智能系統(tǒng)的接受度和信任度，這對(duì)于在關(guān)鍵裝備制造領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。

（4）研究成果的系統(tǒng)性與應(yīng)用價(jià)值創(chuàng)新

4.1系統(tǒng)性的多物理場耦合數(shù)據(jù)庫建設(shè)：本項(xiàng)目將著力構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、可擴(kuò)展的關(guān)鍵材料多物理場耦合行為數(shù)據(jù)庫，填補(bǔ)該領(lǐng)域高質(zhì)量數(shù)據(jù)集嚴(yán)重匱乏的空白。該數(shù)據(jù)庫不僅為本研究提供基礎(chǔ)，也將為未來相關(guān)領(lǐng)域的研究提供寶貴的資源，具有重要的共享價(jià)值和社會(huì)效益。

4.2高性能計(jì)算資源的優(yōu)化利用：本項(xiàng)目將探索利用高性能計(jì)算（HPC）和云計(jì)算資源，優(yōu)化數(shù)值模擬和智能模型的計(jì)算效率，降低研究成本，提高研究可及性，推動(dòng)該領(lǐng)域的研究范式向大規(guī)模、高效計(jì)算方向發(fā)展。

4.3推動(dòng)高端裝備制造業(yè)的智能化升級(jí)：本項(xiàng)目的成果，特別是智能調(diào)控原型系統(tǒng)，可直接應(yīng)用于高端裝備的設(shè)計(jì)優(yōu)化、制造過程控制和服役管理，有望顯著提升裝備的性能、可靠性和壽命，降低全生命周期成本，為我國高端裝備制造業(yè)的智能化升級(jí)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

綜上所述，本項(xiàng)目在研究深度、方法創(chuàng)新、應(yīng)用廣度等方面均具有顯著的創(chuàng)新性，有望為解決高端裝備制造中的關(guān)鍵材料多物理場耦合行為難題提供全新的理論視角、技術(shù)手段和應(yīng)用方案。

八．預(yù)期成果

本項(xiàng)目旨在通過系統(tǒng)研究高端裝備關(guān)鍵材料在復(fù)雜多物理場耦合環(huán)境下的行為機(jī)理，并發(fā)展相應(yīng)的智能調(diào)控技術(shù)，預(yù)期在理論、方法、數(shù)據(jù)、技術(shù)和應(yīng)用等多個(gè)層面取得一系列創(chuàng)新性成果。

（1）理論成果

1.1揭示多物理場耦合行為的基本規(guī)律：預(yù)期建立一套描述高溫、力、腐蝕（或高熵等）耦合環(huán)境下材料損傷演化規(guī)律的物理模型和數(shù)學(xué)描述。闡明不同物理場之間的相互作用機(jī)制，量化耦合效應(yīng)對(duì)材料本構(gòu)參數(shù)和損傷演化過程的影響，深化對(duì)復(fù)雜工況下材料行為內(nèi)在機(jī)理的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

1.2完善多物理場耦合本構(gòu)理論：基于實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果，發(fā)展能夠準(zhǔn)確描述跨尺度多物理場耦合效應(yīng)的本構(gòu)模型，可能包括改進(jìn)的相場模型、內(nèi)變量模型或混合本構(gòu)模型。這些模型將超越現(xiàn)有簡化模型的局限，更全面地反映材料的非線性行為和損傷演化特征，為固體力學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域貢獻(xiàn)新的理論內(nèi)容。

1.3形成機(jī)理與數(shù)據(jù)融合的智能模型理論：預(yù)期在機(jī)理驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)融合的智能模型構(gòu)建方面取得理論突破，明確物理知識(shí)融入機(jī)器學(xué)習(xí)框架的方法論，探討混合模型的泛化能力、可解釋性和魯棒性理論界限，為智能材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的發(fā)展提供新的理論指導(dǎo)。

（2）方法成果

2.1開發(fā)高效的多尺度耦合數(shù)值模擬方法：預(yù)期研發(fā)并驗(yàn)證一套高效、精確的多尺度多物理場耦合數(shù)值模擬技術(shù)，包括自適應(yīng)網(wǎng)格加密算法、優(yōu)化的混合有限元/相場算法以及基于GPU加速的并行計(jì)算策略。這些方法的開發(fā)將顯著提升復(fù)雜工況下材料行為模擬的計(jì)算效率和精度，為該領(lǐng)域的研究提供有力的數(shù)值工具。

2.2構(gòu)建面向裝備全生命周期的數(shù)字孿生平臺(tái)：預(yù)期開發(fā)一個(gè)集成了多物理場耦合模型、智能預(yù)測模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互的數(shù)字孿生原型系統(tǒng)。該平臺(tái)將能夠模擬、預(yù)測和監(jiān)控裝備從設(shè)計(jì)、制造到服役全生命周期的多物理場耦合行為，為智能設(shè)計(jì)、智能制造和智能運(yùn)維提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

2.3形成智能調(diào)控優(yōu)化算法庫：預(yù)期開發(fā)并優(yōu)化一系列基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能調(diào)控算法，包括材料行為預(yù)測模型、工藝參數(shù)優(yōu)化算法和服役狀態(tài)智能管理策略。這些算法將集成到智能調(diào)控原型系統(tǒng)中，為高端裝備的性能優(yōu)化和壽命延長提供智能解決方案。

（3）數(shù)據(jù)成果

3.1建立關(guān)鍵材料多物理場耦合行為數(shù)據(jù)庫：預(yù)期構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、可擴(kuò)展的關(guān)鍵材料多物理場耦合行為數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫將包含高溫-力-腐蝕等多種耦合工況下的實(shí)驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)，涵蓋材料性能、微觀結(jié)構(gòu)演變、損傷演化等信息，為多學(xué)科研究和智能模型訓(xùn)練提供寶貴的數(shù)據(jù)資源。

3.2形成數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用規(guī)范：預(yù)期制定數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)格式、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和更新機(jī)制，并探索數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用的規(guī)范和平臺(tái)建設(shè)方案，促進(jìn)數(shù)據(jù)的開放共享和有效利用。

（4）技術(shù)成果

4.1研制智能調(diào)控原型系統(tǒng)：預(yù)期開發(fā)一套面向高端裝備制造的智能調(diào)控原型系統(tǒng)，集成預(yù)測模型、優(yōu)化算法和用戶界面。該系統(tǒng)將具備材料行為預(yù)測、工藝參數(shù)優(yōu)化、服役狀態(tài)監(jiān)控等功能，具備一定的實(shí)用性和可操作性，為后續(xù)的推廣應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

4.2形成系列專利與標(biāo)準(zhǔn)：預(yù)期申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專利，保護(hù)本項(xiàng)目的核心技術(shù)和創(chuàng)新成果。同時(shí)，積極參與相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，推動(dòng)研究成果的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)范化應(yīng)用。

（5）應(yīng)用價(jià)值與實(shí)踐成果

5.1提升高端裝備性能與可靠性：本項(xiàng)目的研究成果可直接應(yīng)用于高端裝備的設(shè)計(jì)優(yōu)化、制造過程控制和服役管理，預(yù)期顯著提升裝備在復(fù)雜工況下的性能（如強(qiáng)度、壽命、精度）、可靠性和安全性，延長裝備的使用壽命，降低故障率。

5.2降低裝備全生命周期成本：通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、減少試驗(yàn)次數(shù)、提高制造效率、降低維護(hù)成本等途徑，預(yù)期有效降低高端裝備的全生命周期成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭力。

5.3推動(dòng)高端裝備制造業(yè)智能化升級(jí)：本項(xiàng)目的成果將為高端裝備制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，促進(jìn)制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展，助力我國制造強(qiáng)國的建設(shè)。

5.4培養(yǎng)高水平研究人才：項(xiàng)目實(shí)施將培養(yǎng)一批在多物理場耦合行為、數(shù)值模擬、智能調(diào)控等領(lǐng)域具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的跨學(xué)科研究人才，為我國相關(guān)領(lǐng)域的人才隊(duì)伍建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

綜上所述，本項(xiàng)目預(yù)期取得一系列具有理論創(chuàng)新性、方法先進(jìn)性和應(yīng)用價(jià)值的研究成果，為解決高端裝備制造中的關(guān)鍵材料多物理場耦合行為難題提供全新的解決方案，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

九.項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃

（1）項(xiàng)目時(shí)間規(guī)劃

本項(xiàng)目總研究周期為48個(gè)月，劃分為四個(gè)主要階段，每階段設(shè)有明確的任務(wù)目標(biāo)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。項(xiàng)目組成員將根據(jù)各階段任務(wù)，細(xì)化到人，確保責(zé)任落實(shí)，并定期召開項(xiàng)目會(huì)議進(jìn)行進(jìn)度同步與問題協(xié)調(diào)。

1.1準(zhǔn)備與基礎(chǔ)研究階段（第1-6個(gè)月）

1.1.1任務(wù)分配：項(xiàng)目主持人負(fù)責(zé)整體方案制定、協(xié)調(diào)內(nèi)外部資源；核心研究人員負(fù)責(zé)文獻(xiàn)調(diào)研、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析；實(shí)驗(yàn)組負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型與準(zhǔn)備；計(jì)算組負(fù)責(zé)數(shù)值模型初建與軟件環(huán)境配置。

1.1.2進(jìn)度安排：

*第1-2個(gè)月：完成文獻(xiàn)調(diào)研，確定具體研究對(duì)象、材料、工況和核心研究問題，初步擬定實(shí)驗(yàn)和模擬方案。

*第3個(gè)月：完成實(shí)驗(yàn)方案評(píng)審，確定實(shí)驗(yàn)設(shè)備，開始實(shí)驗(yàn)樣品制備。

*第4-5個(gè)月：完成數(shù)值模型框架搭建，開始初步數(shù)值模擬工作。

*第6個(gè)月：完成數(shù)據(jù)庫框架設(shè)計(jì)，項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)，明確各階段任務(wù)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，形成初步研究報(bào)告。

1.2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與數(shù)值模擬階段（第7-24個(gè)月）

1.2.1任務(wù)分配：實(shí)驗(yàn)組全面開展核心實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)采集多物理場耦合行為數(shù)據(jù)；計(jì)算組完成數(shù)值模型的詳細(xì)構(gòu)建、參數(shù)校準(zhǔn)與驗(yàn)證；核心研究人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果的對(duì)比分析，初步提煉機(jī)理認(rèn)識(shí)。

1.2.2進(jìn)度安排：

*第7-12個(gè)月：系統(tǒng)開展高溫-力-腐蝕耦合等核心實(shí)驗(yàn)，同步進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)表征，完成約60%的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。

*第13-18個(gè)月：完成剩余實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與初步分析；完成數(shù)值模型的參數(shù)校準(zhǔn)與驗(yàn)證，開展初步的數(shù)值模擬結(jié)果分析。

*第19-24個(gè)月：深化數(shù)值模擬研究，探索不同參數(shù)和邊界條件下的行為規(guī)律；整合實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)性機(jī)理分析，形成階段性研究報(bào)告。

1.3智能調(diào)控方法研究與系統(tǒng)集成階段（第25-42個(gè)月）

1.3.1任務(wù)分配：數(shù)據(jù)分析組負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)的預(yù)處理、特征工程；智能模型組負(fù)責(zé)機(jī)器學(xué)習(xí)模型的選擇、訓(xùn)練與優(yōu)化；系統(tǒng)集成組負(fù)責(zé)智能調(diào)控原型系統(tǒng)的開發(fā)與測試。

1.3.2進(jìn)度安排：

*第25-30個(gè)月：完成數(shù)據(jù)預(yù)處理與特征工程，嘗試多種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，完成初步的智能預(yù)測模型開發(fā)與驗(yàn)證。

*第31-36個(gè)月：優(yōu)化智能預(yù)測模型，開發(fā)參數(shù)優(yōu)化算法，進(jìn)行機(jī)理驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)融合模型的研究。

*第37-40個(gè)月：集成預(yù)測模型和優(yōu)化算法，開發(fā)智能調(diào)控原型系統(tǒng)的各個(gè)模塊，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。

*第41-42個(gè)月：完成原型系統(tǒng)測試與初步優(yōu)化，形成項(xiàng)目中期總結(jié)報(bào)告，進(jìn)行成果初步展示。

1.4成果總結(jié)與推廣階段（第43-48個(gè)月）

1.4.1任務(wù)分配：項(xiàng)目主持人負(fù)責(zé)統(tǒng)籌成果總結(jié)、論文撰寫與專利申請(qǐng)；各研究小組負(fù)責(zé)完成各自領(lǐng)域的深化研究和成果凝練；系統(tǒng)集成組負(fù)責(zé)應(yīng)用示范與推廣方案制定。

1.4.2進(jìn)度安排：

*第43個(gè)月：完成系統(tǒng)性機(jī)理總結(jié)，開始撰寫高水平學(xué)術(shù)論文，啟動(dòng)部分發(fā)明專利申請(qǐng)。

*第44-45個(gè)月：完成剩余學(xué)術(shù)論文撰寫與投稿，深化智能調(diào)控系統(tǒng)的應(yīng)用示范，形成研究報(bào)告。

*第46個(gè)月：完成項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，進(jìn)行成果全面總結(jié)與評(píng)估，提出未來研究方向建議。

*第47-48個(gè)月：完成專利申請(qǐng)?zhí)峤?，推?dòng)應(yīng)用示范成果的轉(zhuǎn)化，整理項(xiàng)目所有過程文檔，準(zhǔn)備項(xiàng)目驗(yàn)收。

（2）風(fēng)險(xiǎn)管理策略

本項(xiàng)目涉及多學(xué)科交叉、實(shí)驗(yàn)條件復(fù)雜、數(shù)值計(jì)算量大以及技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)等特點(diǎn)，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目組將制定以下風(fēng)險(xiǎn)管理策略，以應(yīng)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保項(xiàng)目順利進(jìn)行。

2.1理論研究風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略

2.1.1風(fēng)險(xiǎn)描述：多物理場耦合機(jī)理復(fù)雜，可能存在現(xiàn)有理論難以完全解釋的現(xiàn)象，導(dǎo)致模型構(gòu)建困難。

2.1.2應(yīng)對(duì)策略：加強(qiáng)跨學(xué)科交流，定期邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行研討；重視實(shí)驗(yàn)觀測，通過原位實(shí)驗(yàn)獲取微觀信息驗(yàn)證和修正理論模型；采用多尺度耦合方法，逐步深化對(duì)耦合機(jī)制的理解；預(yù)留研究調(diào)整時(shí)間，探索新的理論視角和方法。

2.2實(shí)驗(yàn)研究風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略

2.2.1風(fēng)險(xiǎn)描述：高溫-力-腐蝕耦合實(shí)驗(yàn)條件苛刻，可能存在設(shè)備故障、樣品制備失敗、實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性差等問題。

2.2.2應(yīng)對(duì)策略：選擇成熟可靠的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，建立完善的設(shè)備維護(hù)和操作規(guī)程；優(yōu)化樣品制備工藝，進(jìn)行小批量試制驗(yàn)證；增加重復(fù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)，采用統(tǒng)計(jì)方法分析數(shù)據(jù)，確保結(jié)果的可靠性；制定應(yīng)急預(yù)案，準(zhǔn)備替代實(shí)驗(yàn)方案。

2.3數(shù)值模擬風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略

2.3.1風(fēng)險(xiǎn)描述：多物理場耦合數(shù)值模擬計(jì)算量大，可能存在模型收斂困難、計(jì)算資源不足、模擬結(jié)果失真等問題。

2.3.2應(yīng)對(duì)策略：采用高效的數(shù)值算法和并行計(jì)算技術(shù)，優(yōu)化計(jì)算資源使用；進(jìn)行網(wǎng)格敏感性分析和算法收斂性測試，選擇合適的求解策略；建立模型驗(yàn)證機(jī)制，通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比及時(shí)修正模型；積極申請(qǐng)高性能計(jì)算資源，或采用模型降階等手段減少計(jì)算量。

2.4智能調(diào)控方法風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略

2.4.1風(fēng)險(xiǎn)描述：智能模型可能存在過擬合、泛化能力差、可解釋性不足等問題，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用效果不理想。

2.4.2應(yīng)對(duì)策略：采用多種智能模型進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，選擇最優(yōu)模型；加強(qiáng)特征工程，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量；利用交叉驗(yàn)證等方法評(píng)估模型泛化能力；結(jié)合物理知識(shí)改進(jìn)模型結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)可解釋性；在系統(tǒng)開發(fā)中預(yù)留算法優(yōu)化空間，根據(jù)應(yīng)用反饋進(jìn)行調(diào)整。

2.5項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)策略

2.5.1風(fēng)險(xiǎn)描述：項(xiàng)目周期長，涉及多團(tuán)隊(duì)協(xié)作，可能存在進(jìn)度滯后、溝通不暢、人員變動(dòng)等問題。

2.5.2應(yīng)對(duì)策略：建立完善的項(xiàng)目管理機(jī)制，制定詳細(xì)的工作計(jì)劃和時(shí)間節(jié)點(diǎn)；定期召開項(xiàng)目組會(huì)議，加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)；建立成員考核與激勵(lì)機(jī)制，確保人員穩(wěn)定；購買相關(guān)保險(xiǎn)，降低不可抗力風(fēng)險(xiǎn)；預(yù)留一定的項(xiàng)目緩沖時(shí)間，應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。

通過上述風(fēng)險(xiǎn)管理策略的實(shí)施，項(xiàng)目組將能夠有效識(shí)別、評(píng)估和應(yīng)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保項(xiàng)目目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

十.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

（1）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)背景與研究經(jīng)驗(yàn)

本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由來自國家精密制造工程技術(shù)研究中心、國內(nèi)頂尖高校（如清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)等）及中科院相關(guān)研究所的專家學(xué)者組成，涵蓋材料科學(xué)、固體力學(xué)、計(jì)算物理、等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，形成了理論、方法與應(yīng)用相結(jié)合的優(yōu)勢互補(bǔ)團(tuán)隊(duì)。

項(xiàng)目主持人張明教授，長期從事高端裝備材料行為機(jī)理研究，在高溫合金、鈦合金等材料在復(fù)雜工況下的損傷演化方面具有深厚的學(xué)術(shù)造詣，主持完成國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)，在《ActaMaterialia》、《JournalofMechanicalBehavior》等國際頂級(jí)期刊發(fā)表論文30余篇，擁有多項(xiàng)發(fā)明專利，具有豐富的項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)管理經(jīng)驗(yàn)。

團(tuán)隊(duì)核心成員包括：

李強(qiáng)博士，專注于多物理場耦合數(shù)值模擬方法研究，擅長有限元、相場法等計(jì)算力學(xué)方法，曾參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，在高溫-力-腐蝕耦合作用下的材料行為模擬方面取得系列成果，發(fā)表SCI論文15篇，擅長復(fù)雜幾何非線性問題的數(shù)值處理。

王芳研究員，材料科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜?，在先進(jìn)材料的微觀結(jié)構(gòu)表征與性能調(diào)控方面經(jīng)驗(yàn)豐富，主持完成省部級(jí)科研項(xiàng)目4項(xiàng)，在材料的微觀損傷演化機(jī)理研究方面有突出貢獻(xiàn)。

趙偉博士，機(jī)器學(xué)習(xí)與智能調(diào)控方法研究專家，曾在國際頂級(jí)會(huì)議發(fā)表多篇論文，擅長深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)，擁有多項(xiàng)軟件著作權(quán)，致力于將智能技術(shù)應(yīng)用于材料科學(xué)與工程領(lǐng)域。

錢軍教授，實(shí)驗(yàn)力學(xué)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備研發(fā)專家，在高溫、高壓、高真空等極端環(huán)境實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)，負(fù)責(zé)搭建了多項(xiàng)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為多物理場耦合實(shí)驗(yàn)提供技術(shù)支撐。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員均具有博士學(xué)位，具有5年以上相關(guān)領(lǐng)域的研究經(jīng)歷，并在核心期刊發(fā)表高水平論文，擁有解決復(fù)雜科學(xué)問題的能力。團(tuán)隊(duì)在高端裝備制造領(lǐng)域具有深厚的積累，與多家龍頭企業(yè)建立了長期合作關(guān)系，為項(xiàng)目實(shí)施提供了良好的基礎(chǔ)。

（2）團(tuán)隊(duì)成員的角色分配與合作模式

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)行“整體規(guī)劃、分工協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)、動(dòng)態(tài)調(diào)整”的原則，確保項(xiàng)目高效推進(jìn)。

項(xiàng)目主持人負(fù)責(zé)全面統(tǒng)籌項(xiàng)目實(shí)施，制定總體研究計(jì)劃和節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)資源，學(xué)術(shù)交流，對(duì)接產(chǎn)業(yè)需求，并負(fù)責(zé)項(xiàng)目整體質(zhì)量把控和成果凝練。同時(shí)，負(fù)責(zé)與依托單位及合作企業(yè)保持密切溝通，確保項(xiàng)目順利實(shí)施。

李強(qiáng)博士擔(dān)任數(shù)值模擬方法研究負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)多物理場耦合行為的高效數(shù)值模擬方法研究，包括多尺度耦合本構(gòu)模型構(gòu)建、數(shù)值算法優(yōu)化、計(jì)算資源管理與并行計(jì)算策略等。他將牽頭開展高溫-力-腐蝕耦合作用下的材料行為模擬研究，利用有限元、相場法等計(jì)算力學(xué)方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立能夠準(zhǔn)確描述復(fù)雜耦合效應(yīng)的本構(gòu)模型，并開發(fā)相應(yīng)的數(shù)值模擬技術(shù)，解決復(fù)雜幾何形狀和邊界條件下的計(jì)算難題，提高模擬精度和效率。同時(shí)，負(fù)責(zé)研究多物理場耦合行為模擬的計(jì)算資源需求，優(yōu)化計(jì)算資源的使用，提高計(jì)算效率。

王芳研究員擔(dān)任材料行為機(jī)理研究負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)高端裝備關(guān)鍵材料在復(fù)雜多物理場耦合環(huán)境下的行為機(jī)理研究，包括高溫合金、鈦合金等材料的微觀結(jié)構(gòu)演變、損傷演化規(guī)律等。她將牽頭開展材料行為機(jī)理研究，通過實(shí)驗(yàn)和模擬手段，揭示多物理場耦合作用下材料損傷萌生、擴(kuò)展和失效的內(nèi)在機(jī)理，為后續(xù)的數(shù)值模擬和智能調(diào)控研究提供理論基礎(chǔ)。

趙偉博士擔(dān)任智能調(diào)控方法研究負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能調(diào)控方法研究，包括