2、实验手段(Experimental Tools) >弥补理论计算模型的不足，构架不同尺度计算间的联系； >补充非常基础的材料物理，化学和材料学的数据，涉及材料的 电子，力学，光学等性能数据，构建材料性能相关的成分，组 织和工艺间内在联系，并建立庞大的数据库； >利用实验数据修正计算模型，加速新材料的筛选及高效确定。 D8n98g8oAm 3-D 105 expermental data of Ti-B-21S Simulation of extrusion of 3D reconstruction of LasO4 AA6082 for an inclusions in C-61 steel. LCS-2 sidewall created from 240 serial panel sections
弥补理论计算模型的不足,构架不同尺度计算间的联系； 补充非常基础的材料物理，化学和材料学的数据，涉及材料的 电子，力学，光学等性能数据，构建材料性能相关的成分，组 织和工艺间内在联系，并建立庞大的数据库； 利用实验数据修正计算模型，加速新材料的筛选及高效确定。 2、实验手段(Experimental Tools)
3、数字化数据库建立(Digital Data) >构建不同材料的基础数据库、数据的标准化及其共享系统 >拓展云计算技术在材料研发中的应用，包括远程数据存储与共享 >建立数字化数据库，联系科学家与工程师共同高效开发新材料 Designer Knowledge Process Inputs Base DKB) Forging Heuristics Heat Treatment Model MModels Conditions Cl C2 C3 Tensile Strength P2 -Hold Time Fatigue P3 P4 Strength @Rim Increased 5.7% Strength Bore Increased 3.8% Designer's View Crack Growth Rim Decreased 25.9% Each data point has i出own“resume
构建不同材料的基础数据库、数据的标准化及其共享系统 拓展云计算技术在材料研发中的应用，包括远程数据存储与共享 建立数字化数据库，联系科学家与工程师共同高效开发新材料 3、数字化数据库建立(Digital Data)
材料基因组工程研究重点 1、面向国家安全的新材料 >轻质防护材料 >电子材料 >能源存储 >生物替换材料 Blast Mitigation > 密切注重与能源及电子行业相关的 矿物(Pt,Te,RE等) >积极开展能够替代稀少元素的相关 Dendritic Growth Quantification 新材料研发 Understanding TBC properties 3D Ni-Zn failure mechanisms interdigitated battery Desalination Sys 2、面向人类健康与福祉新材料 >生物相容性材料（假肢，植入材料 3 diameter PMNT 与器件，人工器官等) >防护人体受伤的防护材料
1、面向国家安全的新材料 轻质防护材料 电子材料 能源存储 生物替换材料 密切注重与能源及电子行业相关的 矿物（Pt，Te，RE等） 积极开展能够替代稀少元素的相关 新材料研发 2、面向人类健康与福祉新材料 生物相容性材料（假肢，植入材料 与器件，人工器官等） 防护人体受伤的防护材料 材料基因组工程研究重点
材料基因组工程研究重点 3、面向清洁能源新材料 >生物质能源转化用催化剂 >人工光合作用材料 >光伏电池材料 >能源存储材料 >汽车轻量化材料（10%重量下降可以节省能耗6-8%的能耗) >混合动力、电动汽车及氢能汽车 4、下一代劳动力培养 >改变单兵作战，强化“官产学研用”之间的协作与共享机制 >在材料开发领域，强化实验学家、理论学家、计算机人才和 工程师之间的密切合作 >数字化数据的共享与计算平台的开放 >加强在高校的本科生和研究生中的交叉学科课程设置 >企业员工针对材料设计与模拟软件和相关程序的再教育
3、面向清洁能源新材料 生物质能源转化用催化剂 人工光合作用材料 光伏电池材料 能源存储材料 汽车轻量化材料（10%重量下降可以节省能耗6-8%的能耗） 混合动力、电动汽车及氢能汽车 4、下一代劳动力培养 改变单兵作战，强化“官产学研用”之间的协作与共享机制 在材料开发领域，强化实验学家、理论学家、计算机人才和 工程师之间的密切合作 数字化数据的共享与计算平台的开放 加强在高校的本科生和研究生中的交叉学科课程设置 企业员工针对材料设计与模拟软件和相关程序的再教育 材料基因组工程研究重点
材料基因组工程结构层次 Database Phase I: Phase ll: Phase Ill: Hierarchy Concept Design Qualification ICMD iCMDTM Define Goals Modeling Design Allowables Properties Framework Databases Data 集成计算 Process Concept Design Scale-Up tethodology Generation 设计 Prototype Component Concept Process Demo Evaluation Optimization TRL2.3 1.2 L3,4 T5.6 MSV ICME Materials by Design:System Accelerated Insertion of Materials: Constitutivel ICME Engineering Synthesis,Robust Uncertainty Design Allowables Law 集成计算 Design Process Optimization Quantification.Tools:iCMD Platform. Methoda Databases Tools:iCMD Platform,iSIGHT,D3D SIGHT,DAKOTA,JMP 材料工程 Models, Tools Mechanistic Models:Process-Structure and Structure-Property Models Microstructure Tools:iCMD Platform,Precipicalc Thermo-Calc,DICTRA.ABAQUS,DEFORM,D3D Databases Materials Processed Data:Thermo-Chemical,Kinetics and Property Databases 材料 Genome Tools:Thermo-Calc,DICTRA,ESPEI-SQL Tools 基因 Proto Data:Experimental Data,First Princple Data Databases Tools:Experiments,FLAPW VASP ESPEI-SQL 数据 Figure 4.Hierarchy of present and future Materials Genome methods,tools and databases
材料基因组工程结构层次 ICMD 集成计算 设计 ICME 集成计算 材料工程 材料 基因 数据