Den studerende vil opnå en forståelse af grundlæggende principper bag numerisk simulering af mikrostrukturudvikling i krystallinkse materialer (primært metaller) induceret af kemiske, mekaniske og termiske eksterne påvirkninger, inklusive de deraf følgende ændringer i materialeegenskaber. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Diskutere principperne bag termodynamiske ligevægtsberegninger og kinetiske diffusionssimuleringer
• Beskrive principperne bag teknikken lineær programmering
• Sammenligne Monte Carlo teknikker og phase field simuleringer
• Implementere termodynamiske ligevægtsberegninger og diffusionssimuleringer til løsninger af problemer, der involverer komplekse faseligevægte
• Implementere linær programmering til krystalplasticitetssimuleringer
• Implementere Monto Carlo metoder til at simulere kornvækst og rekrystallisation
• Relatere resultater fra termodynamiske ligevægtsberegninger og diffusionsimuleringer eller lineær programmering til virkelige mikrostrukturer
• Bedømme simuleringsresultaterne fra Monte Carlo simuleringer og potentielle neteffekter
• Fremlægge de forskellige simuleringsmetoder og de opnåede resultater mundtligt

Kurset undervises i tre moduler, som hver varer en uge med fokus på: 1) Termodynamiske ligevægtsberegninger og diffusionssimuleringer, 2) Lineær programmering og 3) Monte Carlo og phase field simuleringer. Ved slutningen af hver uge præsenterer de studerende resultaterne af et mindre projekt til lærerne og de øvrige studerende. Projektet vil fokusere på applikationen af de metoder, hvori der undervises i den pågældende uge til en problemstilling inden for materialevidenskaben. Kurset introducerer de nævnte simuleringsteknikker og de studerende skal implementere disse for at adressere specifikke problemstillinger der involverer komplekse faseligevægte, deformationsinduceret ændring af krystallografisk tekstur og mekaniske egenskaber samt mikrostrukturforandringer ved rekrystallisation og kornvækst. Simuleringer vil blive sammenlignet med virkelige mikrostrukturer. 03. juni, 2021