Modelagem assistida por inteligência artificial de fratura dúctil de alta taxa na Universidade de Warwick

Supervisores: Dr. Emmanouil Kakouris, Prof. James Kermode, parceiro do projeto Awe-nst

Saiba mais: https://warwick.ac.uk/fac/sci/hetsys/themes/projects2025

A fratura dúctil de alta taxa, particularmente em cenários como a carga de choques, representa um desafio significativo na engenharia, pois os modelos existentes geralmente não representam a complexa interação de deformação plástica, localização de tensão e formação de vazios.

Este projeto busca aprimorar o método do campo de fase, permitindo previsões mais precisas de fratura em condições dinâmicas. Técnicas computacionais de ponta combinadas com insights da física avançada serão empregadas para melhorar a robustez e a aplicabilidade da modelagem de fraturas.

A inteligência artificial apoiará esse esforço, acelerando a calibração dos parâmetros e facilitando a quantificação da incerteza para maior precisão e confiabilidade.

A falha do material é uma área crítica de estudo em engenharia, pois entender como os materiais se comportam sob estresse é essencial para projetar estruturas seguras e confiáveis. Condições dinâmicas de carregamento, como impactos ou altas taxas de deformação, apresentam desafios únicos, pois os materiais geralmente falham por meio de processos complexos, como fratura dúctil. Nesses casos, o material se deforma significativamente antes da quebra, envolvendo mecanismos como localização de tensão, onde o estresse se concentra em regiões específicas, a formação de vazios à medida que as cavidades se desenvolvem dentro do material e a propagação de trincas à medida que esses vazios se ligam para formar fraturas maiores.

As técnicas tradicionais de modelagem de danos, geralmente lutam para capturar esses comportamentos complexos com precisão, particularmente em cenários dinâmicos. A modelagem de campo de fase oferece uma alternativa poderosa, fornecendo uma estrutura unificada para simular processos de fratura sem a necessidade de rastreamento explícito de crack. A incorporação de ferramentas orientadas a IA aprimora ainda mais esses modelos, permitindo a calibração eficiente da calibração e a incerteza, tornando as simulações mais precisas e amplamente aplicáveis ​​nos contextos de engenharia.

O projeto de doutorado se concentra no desenvolvimento de modelos computacionais para entender melhor a falha do material sob carga dinâmica, particularmente em fraturas dúcteis. Usando técnicas de campo de fase, ele explorará processos como localização de tensão, crescimento de vazios e propagação de trincas. As ferramentas acionadas por IA suportarão a calibração eficiente de parâmetros e quantificação da incerteza, garantindo maior precisão e aplicações práticas na engenharia. Observe que, devido à natureza do trabalho de nosso parceiro do projeto, as restrições de nacionalidade se aplicam às inscrições para este projeto.

Sobre nós:

O Centro EPSRC de Treinamento de Doutorado em Modelagem de Sistemas Heterogêneos (HETSYS), com sede na Universidade de Warwick, oferece uma oportunidade excepcional para estudantes de ciências físicas, ciências da vida, matemática, estatísticas e origens de engenharia que são apaixonadas por aplicar seus conhecimentos matemáticos para enfrentar, problemas complexos, reais do mundo do mundo real.

Ao promover essas habilidades, a Hetsys treina a próxima geração de especialistas para desafiar a ponta da modelagem computacional em diversos sistemas heterogêneos. Esses sistemas abrangem uma ampla gama de áreas de pesquisa emocionantes, incluindo dispositivos em nanoescala, catalisadores inovadores, super -calas, fluidos inteligentes, plasmas espaciais e muito mais.

Hetsys oferece um ambiente de pesquisa vibrante e solidário, ideal para nutrir a criatividade e o crescimento acadêmico. Nossa comunidade de estudantes interdisciplinares abrange várias coortes, cada uma em diferentes estágios de sua jornada de doutorado, criando uma atmosfera rica e colaborativa.

Detalhes de financiamento

Informações adicionais de financiamento

Os prêmios para os residentes do Reino Unido pagam uma bolsa para cobrir a manutenção, além de pagar as taxas da universidade e um apoio ao treinamento de pesquisa. A bolsa está na taxa de ukri padrão.

Para mais detalhes, visite: https://warwick.ac.uk/fac/sci/hetsys/apply/funding/