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公开(公告)号：CN116612842A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310698694.X
申请日：2023-06-13
Applicant: 昆明理工大学 , 北京应用物理与计算数学研究所
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及材料基因工程和集成计算材料工程领域，具体公开了一种多尺度集成的温度组分相图建模方法，以第一性原理为基础计算材料各物相在有限温度下的热力学数据，将计算的热力学数据作为CALPHAD热力学公式的输入数据，构建CALPHAD热力学模型。本发明还公开了一种多尺度集成的温度组分相图建模装置。本发明以第一性原理热力学数据为相图建模的数据来源，解决实验热力学数据匮乏的问题。采用贝叶斯采样、马尔可夫链蒙特卡罗方法实现多参数的自动优化，提出了开发自主可控相图建模软件的核心算法，加快实现相图建模软件的国产替代，可在低成本、短研发周期的前提下实现规模化、流程化、自动化地构建可靠度高的热力学数据库，辅助新材料成分设计、优化工艺参数、添加元素对相稳定性的影响等。
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公开(公告)号：CN117894406A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311750702.7
申请日：2023-12-19
Applicant: 北京应用物理与计算数学研究所 , 昆明理工大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及材料基因工程领域，具体涉及一种温度压强自动化建模方法，基于先进的第一性原理计算，利用热力学数据作为起点，并将其作为CALPHAD热力学公式的输入数据。通过精心设计和优化，构建多种不同温度和压强条件下的热力学相图模型，并可对其参数进行进一步优化，为材料设计和研究提供了一种高效而准确的工具。通过建立材料的温度压强相图，能够更好地理解材料的相平衡行为和热力学性质，并获得更全面的材料信息，本发明可以通过建模和计算快速准确地预测材料在这些极端条件下的状态和性质。此外，本发明能够在低成本和短时间内进行对高温高压材料的设计筛选，并构建相应的热力学数据库，为材料研究和开发提供重要的支持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117744350A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311699604.5
申请日：2023-12-12
Applicant: 昆明理工大学 , 北京应用物理与计算数学研究所
IPC: G06F30/20 , G06F40/186 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及材料科学和化学，以及计算机技术领域，公开了一种用于CALPHAD自动集成建模的热力学数据批量提取方法，包括以下步骤：S1：读取指定温度和/或压强对应的吉布斯自由能、子合金文件名和/或温度数据；S2：自动批量处理温度、吉布斯自由能和子合金文件名数据，得到热力学参数混合熵和混合焓；S3：批量生成可用于建模的输入文件。本发明简化了相图热力学计算的过程，减少了手动操作和繁琐的数据转化工作，科研人员可以更高效地利用已经得到的大量数据进行相图预测和热力学建模，节省时间和精力，提高研究效率。
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公开(公告)号：CN116431957B
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310304954.0
申请日：2023-03-27
Applicant: 北京应用物理与计算数学研究所
Abstract: 本发明提供了一种固溶合金物态方程的快速计算方法，涉及固溶合金技术领域，所述固溶合金物态方程的快速计算方法，包括：基于平均场势法计算离子经典振动对自由能的贡献#imgabs0#基于所述离子热振动中量子效应的影响，计算量子修正项#imgabs1#计算所述离子经典振动对自由能的贡献#imgabs2#与所述量子修正项#imgabs3#之和，得到所述离子热振动对自由能的贡献Fvib(V,T)。本发明能够避免计算固溶合金的3n阶动力学矩阵，可以使计算开销降低约两个量级，修正了热膨胀系数及比热等热物性的低温非物理行为，避免了固溶合金声子所需的较大计算开销。
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公开(公告)号：CN116431957A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310304954.0
申请日：2023-03-27
Applicant: 北京应用物理与计算数学研究所
Abstract: 本发明提供了一种固溶合金物态方程的快速计算方法，涉及固溶合金技术领域，所述固溶合金物态方程的快速计算方法，包括：基于平均场势法计算离子经典振动对自由能的贡献基于所述离子热振动中量子效应的影响，计算量子修正项计算所述离子经典振动对自由能的贡献与所述量子修正项之和，得到所述离子热振动对自由能的贡献Fvib(V,T)。本发明能够避免计算固溶合金的3n阶动力学矩阵，可以使计算开销降低约两个量级，修正了热膨胀系数及比热等热物性的低温非物理行为，避免了固溶合金声子所需的较大计算开销。
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公开(公告)号：CN118113969A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202311834302.4
申请日：2023-12-28
Applicant: 北京应用物理与计算数学研究所
Abstract: 本发明提供了金属液相物态方程的快速计算方法及电子设备；其中，该方法包括：基于金属的固体结构和固相Helmholtz自由能建立熔化方程，所建立的熔化方程考虑金属固体结构的不同以及不同的Grüneisen系数理论模型对高压熔化线的影响，提高了熔化线预估的置信度；此外，对目标方程进行自洽场迭代求解，得到作为待定量的液相冷能函数；在自洽场迭代求解中，采用多步混合方案实现液相冷能函数的修正，相比于现有技术中采用单步方案，加速了自洽场迭代收敛；以及，采用特定的冷能物态方程模型对该修正进行拟合得到新的液相冷能函数，避免了液相冷能函数在自洽场迭代中出现非物理行为，从而提高了金属液相物态方程的计算精度和效率。
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公开(公告)号：CN118113969B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202311834302.4
申请日：2023-12-28
Applicant: 北京应用物理与计算数学研究所
Abstract: 本发明提供了金属液相物态方程的快速计算方法及电子设备；其中，该方法包括：基于金属的固体结构和固相Helmholtz自由能建立熔化方程，所建立的熔化方程考虑金属固体结构的不同以及不同的Grüneisen系数理论模型对高压熔化线的影响，提高了熔化线预估的置信度；此外，对目标方程进行自洽场迭代求解，得到作为待定量的液相冷能函数；在自洽场迭代求解中，采用多步混合方案实现液相冷能函数的修正，相比于现有技术中采用单步方案，加速了自洽场迭代收敛；以及，采用特定的冷能物态方程模型对该修正进行拟合得到新的液相冷能函数，避免了液相冷能函数在自洽场迭代中出现非物理行为，从而提高了金属液相物态方程的计算精度和效率。
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