Ingeniería Computacional de Materiales Integrada

OBJETIVO Y VISIÓN

El programa de investigación Ingeniería Computacional de Materiales Integrada (ICME) busca integrar todas las herramientas de simulación disponibles en estrategias de modelado multiescala capaces de simular procesos, microestructura, propiedades y rendimiento de la ingeniería de materiales, para facilitar el desarrollo de nuevos materiales, su ensayo y optimización antes de que sean fabricados en el laboratorio. El objetivo de este programa es la ingeniería de materiales, i.e., entender cómo se desarrolla la microestructura de materiale durante su procesado (procesado virtual), la relación entre la microestructura y las propiedades del material (ensayo virtual) y cómo optimizar materiales para una aplicación concreta (diseño virtual). Además, los experimentos son una parte integral del programa de investigación, para calibrar y validar los modelos a diferentes escalas de tamaño y tiempo.

La experiencia de los investigadores del programa abarca un amplio abanico de técnicas de simulación a diferentes escalas (electrónica, atomística, mesoscópica y contínua) y se apoya en un clúster computacional de alto rendimiento.

GRUPOS DE INVESTIGACIÓN

PRINCIPALES LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

  • Aleaciones metálicas ligeras (Al, Mg and Ti) y sus compuestos. Superaleaciones de Níquel. Materiales y estructuras compuestas multifuncionales. Materiales para generación y almacenamiento de energía.
  • Cálculos mediante primeros principios. Mecánica molecular y dinámica molecular. Dinámica de dislocaciones. Modelos cinéticos de Monte Carlo. Termodinámica y cinética computacional. Campo de fase. Modelado multiescala de crecimiento dendrítico (aproximación de red de agujas dendríticas). Métodos numéricos para sólidos (elementos finitos y otras aproximaciones para mecánica de sólidos). Micromecánica computacional. Mecánica computacional. Informática de materiales para análisis de grandes cantidades de datos. Diseño de materiales guiado por datos.
  • Métodos bottom-up (enlace entre escalas). Desarrollo de herramientas modulares multiescala. Integración de técnicas de selección rápida. Modelos concurrentes. Teoría de homogeneización. Modelado y simulación de fenómenos de transporte multiescala (aplicación a materiales avanzados para baterías).