培训背景
ReaxFF是新一代的分子力场，除传统力场的基本性质之外，可以模拟体系中的化学反应。ReaxFF具有模拟速度快的优点，能够处理较大体系的化学反应过程。在材料科学中有着极大的应用前景，帮助设计和开发新材料。
电化学仿真技术通过对电池微观行为进行研究，明晰电池内部多现象机理，并将其数值化，通过数值方法实现对物理特征联合计算，建立完整的电池模型。COMSOL具有强大的多物理场全耦合仿真分析功能、高效的计算性能，可以保证数值仿真的高度精确。
传统的材料研发技术是通过实验合成表征对材料进行试错和验证，而过去的计算手段受限于算法效率，无法有效求解实际工业生产中面临的复杂问题。近几年随着大数据和人工智能介入，通过采用支持向量机、神经网络等机器学习算法训练数据集来构建模型，以预测材料的结构、吸附特性、电学特性、催化性能、力学特性和热力学特性等性能，大大推动了新型材料的发现和传统材料的更新，预测结果甚至能够达到与高保真模型基本相同的精度，且计算成本很低。
本次系列课程培训主办方为北京软研国际信息技术研究院，由互动派（北京）教育科技有限公司具体承办，具体通知如下：
专题一 （直播） | LAMMPS分子动力学模拟专题：石墨烯|金属材料|纳米流体|热传导|半导体材料|MOFs材料 |
专题二 （直播） | ReaxFF分子反应力场开发（力场训练、力场优化、力场验证）及其在材料科学中的应用 |
专题三 （直播） | COMSOL电化学专题（燃料电池、锂离子电池） |
专题四 （直播） | 机器学习（深度学习与图神经网络）材料性能预测与材料基因工程应用实战 |
培训特色
1、本次课程分为4个专题，涉及到材料应用的多个方面，为材料领域研究提供系统性思路，使材料设计满足当前和未来发展。
2、每个专题课程采用“基础入门+进阶算例实战”的讲授思路，从初学及应用研究角度出发，通过多个场景案例的应用讲解，带大家实战演练，理清思路，为之后将所学内容对接到自己的实际课题研究中建立桥梁。
往期课程颇受好评
培训时间
LAMMPS分子动力学模拟技术与应用
石墨烯|金属材料|纳米流体|热传导|半导体材料|MOFs材料
2022年07月08日-07月11日
在线直播（授课四天）
ReaxFF反应力场计算模拟技术与应用
（力场训练、力场优化、力场验证）及其在材料科学中的应用
2022年07月15日-07月17日
在线直播（授课三天）
COMSOL电化学专题（燃料电池、锂离子电池）
2022年07月23日-07月24日
2022年07月30日-07月31日
在线直播（授课四天）
“机器学习材料性能预测与材料基因工程应用实战”
2022年07月15日-07月17日
2022年07月22日-07月24日
在线直播（授课六天）
培训大纲
“LAMMPS分子动力学模拟技术与应用”
课 程 | 内 容 |
赠送视频内容 MD基础知识 | 分子动力学模拟入门理论——掌握LAMMPS的in文件中实现这些功能的命令 系综理论、主要算法介绍、单位制 积分步长的选取、温度和压力控制 周期性边界条件 力场简介 分子动力学模拟流程 |
第一天 上午 LAMMPS基础入门 | 1 LAMMPS的基础入门——初识LAMMPS是什么？能干什么？怎么用？ 1.1 LAMMPS在win10和ubuntu系统的安装及使用 1.2 in文件结构格式 1.3 in文件基本语法：结合实例，讲解in文件常用命令 1.4 data文件格式 1.5 LAMMPS常见错误解决途径 实例操作： 运行并理解跟自己科研方向相近的例子。 |
第一天 下午 LAMMPS进阶 （石墨烯、金属材料模拟专题） | 2 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率: 实例操作： 2.1 把剪切模型转换成拉伸模型 2.2 lattice命令石墨烯、金属、合金、高熵合金不同形状模型 2.3 石墨烯(不同力场)、金属、合金、高熵合金等拉伸剪切力学性质模拟 |
第二天 上午 LAMMPS进阶 （纳米流体模拟专题） | 3 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率 实例操作： 3.1 把二维couette和poiseuille流动扩展成三维模型 3.2 建立三维管道内的poiseuille流动 3.3 进行石墨烯通道内的Couette流动和Poiseuille流动模拟 3.4 调节通道表面电荷性质、亲疏水性质，分析其对流动性质的影响 3.5 学习使用packmol，建立复杂混合溶液体系模型 3.6 模拟KCl等盐溶液的纳米流体流动 |
第二天 下午 LAMMPS进阶 （热传导模拟专题） | 4 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率 实例操作： 4.1 理解导热系数意义 4.2 掌握lammps计算导热系数的几种方法 4.3 碳纳米管等导热系数的模拟计算 |
第三天 上午 LAMMPS进阶 （多成分体系模拟专题） | 5 LAMMPS进阶实例操作，理解模拟对象的物理意义——从简单例子走向文献模型，举一反三提高学习效率 实例操作： 5.1 金属、合金、高熵合金的摩擦模拟 5.2 材料切削模拟 5.3 夹层结构(graphene/C60/graphene)在不同粗糙度条件下的摩擦模拟复现 |
第三天 下午 LAMMPS进阶 （金属、半导体材料的辐照模拟） | 6 离子辐照对石墨烯、金属、碳化硅的离位损伤模拟 6.1 建立模拟体系的初始模型 6.2 PKA动能、位移随时间变化 6.3 点缺陷结构可视化 6.4 点缺陷的数量随时间变化 6.5 点缺陷的空间分布及演化过程 |
备选内容，根据课堂进度和学员情况决定 | VMD、OVITO、msi2lmp等有机小分子建模，模型合并及模拟的轨迹文件处理等 |
第四天 上午 自建分子力场参数文件和金属有机框架材料晶体模型 | 7 LAMMPS分子力场文件创建及MOFs材料建模 7.1 介绍固体材料单晶包试验数据结构，掌握基本的材料几何特征 7.2 利用MS软件构建MOFs材料单晶包模型和H2和CO2分子模型 7.3 讲解分子作用势能函数，学习编写MS软件中的力场参数文件（off文件） 7.4 简单介绍巨正则系综Monte Carlo方法 7.5 利用Sorption模块将H2和CO2分子插入到MOFs材料 7.6 编写LAMMPS力场文件（frc文件），并通过lammps程序生成data文件 7.7 运行能量最小化及体系的预松弛 7.8 模拟步骤：包括能量最小化NVT平衡，对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。 |
第四天 下午 分子筛纳米膜分离H2/CO2混合气体模拟 | 8 研究H2/CO2在ZIF-7膜材料中分离性能——模拟文献Science 346 (6215), 1356-1359的分离过程 8.1 利用MS软件构建ZIF-7膜材料单晶包 8.2 设计H2/CO2与ZIF-7体系模型，再现文献“Science 346 (6215), 1356-1359”的实验过程。 8.3 自定义分子力场文件（frc文件），通过lammps程序生成data文件 8.4 运行能量最小化及体系的预松弛 8.5 模拟步骤：包括能量最小化NVT平衡，对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。 8.6 采用VMD查看动态轨迹 8.7 数据分析，计算RDF，MSD，密度分布，选择性等 实例操作：VMD中查看可视化的动态轨迹，计算密度分布，分子的MSD等，抽取轨迹的动能、势能、总能量等相关数据，对轨迹进行初步分析。 |
部分案例图示：
“ReaxFF反应力场计算模拟技术与应用”
课 程 | 内 容 |
第一天 上午 ReaxFF基础理论 | 1 ReaxFF反应力场理论概述 1.1 ReaxFF反应力场的发展历程 1.2 ReaxFF反应力场的理论基础 1.3 ReaxFF反应力场参数分枝与详解 1.4 ReaxFF反应力场的应用领域 |
第一天 下午 ReaxFF基础入门 | 2 ReaxFF反应力场基础入门 2.1 所需输入重要文件详解包括 control, geo, ffield等文件 2.2 结合实例，讲解输入文件命令行，输出文件 2.3 ReaxFF反应力场简单实例操作及结果查看 2.4 ReaxFF反应力场开发所需文件，力场验证方法（参数或反应路径扫描） 2.5 ReaxFF反应力场运行软件(standalone ReaxFF,LAMMPS)和程序获取 2.6 ReaxFF 反应力场的选取和准备 |
第二天 上午 ReaxFF计算软件 | 3 分子建模，可视与计算软件 3.1 建模软件gview, material studio 3.2 可视软件molden, VMD, OVITO 3.3 ReaxFF计算软件 standalone ReaxFF, LAMMPS 实例操作：实例操作：改变温度体积，产生特定比例混合物，设置电荷，限制优化和扫描，添加删除分子，结果查看和分析等 |
第二天 下午 ReaxFF特殊功能 | 4 ReaxFF特殊功能介绍（主要针对standalone ReaxFF程序） 4.1 LAMMPS运行设置和后处理程序软件ChemTraYzer等的安装和配置 4.2 Lammps燃烧过程简单例子（模拟和分析） 4.3 LAMMPS高级算例 实例操作：模拟化学摩擦过程（CMP）建模，loading和shearing过程模拟，结果分析等 |
第三天 上午 ReaxFF进阶实例
| 5 ReaxFF进阶实例操作，理解计算模拟的过程及物理意义 实例操作：溶液中的质子转移(JPCB,JPCL文献) 1. 建立初始模型：重点注意事项(minimization->nvt->compress->npt->nvt) 2. 输入文件设置, 开启输出unfolded坐标文件 3. 模拟步骤：能量最小化，压缩，系综平衡等 4. VMD查看结果分析：msd，扩散系数，rdf，sdf, 质子追踪等 |
第三天 下午 ReaxFF进阶实例
| 实例操作： 碳化硅表面石墨烯的生长（Chem. Mater文献） 1. 建模与输入文件，表面选取与准备 2. 热分解法生长石墨烯，删除表面硅 3. cvd法生长石墨烯，添加乙炔分子 4. 可视评估石墨烯质量 （模拟结果统计与可视化） |
交流互动环节 | 针对学员的问题一一作答 |
部分案例图示：
“COMSOL仿真技术与应用-电化学专题”
COMSOL 仿真基础
| 1、COMSOL软件基本操作 1.1 创建模型一般步骤 1.2 几何创建方法 1.3 网格划分技巧 1.4 方程及边界设置 2、后处理 2.1 数据集创建 2.2 衍生量的计算 2.3 结果图的绘制 实例操作：肋片散热模型 |
COMSOL 燃料电池 仿真 | 3、燃料电池仿真 3.1 燃料电池开路电压计算 3.2 燃料电池三种极化损失 4、多孔电极有效扩散系数构建 4.1 多孔电极构建方法 4.2 曲率与孔隙率关系 4.3 尘气模型实现方法 实例操作：多孔电极模型、尘气输运模型 5、从简到真的建模方法 5.1 只考虑气体输运 5.2 添加导电过程 5.3 添加电化学过程 5.4 添加退化过程 实例操作：纽扣电池模型 6、连接体研究分析 6.1 燃料电池活化设置方法 6.2 传质-导电-电化学多场耦合方法 6.3 接触电阻、氧死区处理方法 6.4 连接体优化与设计 实例操作：连接体优化模型、新型连接体模型 |
7、直接碳燃料电池性能研究 7.1 Boudouard反应设置 7.2 热源设置方法 7.3 传质-导电-电化学-热多场耦合方法 7.4 性能分析 实例操作：直接碳燃料电池模型 8、应力分析 8.1 力学边界设置 8.2 损伤几率求解 8.3 残余应力分析 8.4 热应力分析 实例操作：微管应力模型 9、COMSOL锂电池仿真分析 9.1 锂电池活化极化方法 9.2 电化学-热耦合方法 实例操作：锂电池热管理模型 | |
COMSOL 电沉积模型 仿真 | 10、COMSOL锂金属电沉积模型基本介绍 10.1 二维电沉积模型所需要的物理接口简介 10.2 电沉积电化学理论 10.3 通过电沉积模拟可以得到哪些有价值的结果 11、电沉积模型的实现 11.1 三次电流分布和电分析接口设置 11.2 金属界面设置 11.3 瞬态和稳态模拟的区别 11.4 界面双电层模型引入 实例操作1：锂金属沉积二维模型 实例操作2：锂金属沉积三维模型 12、电沉积模型在SCI学术论文中的应用介绍 12.1 如何在论文中利用电沉积模型解析科学问题 12.2 关于COMSOL模拟在论文中的写作技巧 |
部分案例图示：
“机器学习材料性能预测与材料基因工程应用实战”
部分案例图示：
报名费用
（含报名费、培训费、资料费））
费用提供用于报销正规机打发票及盖有公章的纸质通知文件；如需开具会议费的单位请联系招生老师要会议邀请函；
增值服务
2、培训结束可获得所学专题课程全部无限次回放视频；
3、机器学习专题学员可获得python语言基础学习视频方便提前预习；
4、LAMMPS专题课程提前发送软件安装及理论部分教学视频；
5、价格优惠：
优惠一：本次任一专题2022年6月24日前报名汇款可享受400元优惠（名额有限）；
优惠二：同一人报名两个专题课程可享受额外优惠（具体请咨询招生联系人）
优惠三：老客户推荐学员可享受额外优惠（具体请咨询招生联系人）
6、学员提出的各自遇到的问题在课程结束后可以长期得到老师的解答与指导；
7、课程结束后可以获得：北京软研国际信息技术研究院培训中心颁发的《LAMMPS分子动力学模拟应用工程师》《Reaxff反应力场开发与应用工程师》《COMSOL电化学仿真应用工程师》《机器学习材料设计应用工程师》专业技能结业证书；
联系方式
课程问答
如何报名、缴费？
1.致电专门负责行政招生的老师报名
2.缴费支持公对公转账、个人垫付（对公到账及时退还垫付费用，可开具垫付证明）
目前10000+人已加入我们
