专题一 (线上直播五天) | （详情内容点击上方名称查看） 2022年12月24日—2022年12月25日 2022年12月31日—2023月01月02日 | |
专题二 (线上直播四天) | （详情内容点击上方名称查看） 2023年01月01日—2023年01月02日 2023年01月07日—2023年01月08日 | |
专题三 (线上直播四天) | （详情内容点击上方名称查看） 2023年02月11日—2023年02月12日 2023年02月18日—2023年02月19日 | |
专题四 (录播) | （详情内容点击上方名称查看） 不限时间，不限地点，即报即学 | |
01
培训特色
1、本次共有4个专题课程供大家选择，其中3个均采用在线直播的形式，最后1个采用录播回放的形式，均提供无限次回放视频，发送全部案例资料，建立永不解散的课程群，长期互动答疑。采用“理论+实操”的讲授模式，以案例和科研论文为实例，走通整个模拟流程。
2、专题一课程让大家掌握LAMMPS是什么？能干什么？怎么用？帮助学员运行并理解跟自己科研方向相近的例子，建立正确的仿真思路。实例讲授石墨烯、金属材料、纳米流体模拟和热传导、多成分体系的模拟、离子辐照损伤模拟等5个专题方向。高级进阶阶段为文献复现专题和高级反应力场应用专题（具体请查看课表内容）。
3、专题二课程从理论计算化学基础入门开始，用多个经典案例（各类光谱计算及绘制、激发态专题、高精度和多尺度计算和流行密度泛函特点及选择、聚集诱导荧光、激发态分子内质子转移、热激活延迟荧光）带领大家一步步掌握Gaussian计算与实践应用（具体请查看课表内容）。
4、专题三课程让学员掌握ABAQUS软件建模及计算分析流程,通过纤维增强复合材料层合板和颗粒/短纤维改性复合材料为实例的进阶学习，并以MATLAB、PYTHON、FORTRAN多种开发方式为例快速掌握ABAQUS二次开发要点，灵活调用模块方法，完成自己的设计计算需求（具体请查看课表内容）。
5、专题四课程分别讲授了深度学习神经网络、经典机器学习模型、材料基因工程入门与实战、图神经网络与实践、机器学习+Science五个模块，结合多种案例实践教学（神经网络在催化领域的应用、预测杂化钙钛矿带隙、有机太阳能电池材料快速筛选、团簇结构数据库构建、同素异形体结构数据库构建、材料指纹和势函数生成、描述符的向量化生成与特征、图神经网络预测无机材料的性能、量子点发光材料色温的预测、二维材料的性质预测等）
学员反馈/答疑互动
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02
主讲老师
ABAQUS专题讲师来自于全国重点大学、国家“985工程”、“211工程”重点高校。在国内外重要杂志发表论文二十余篇，曾先后主持和参与完成国家专项、国家自然科学基金、省基金项目二十余项；拥有20余年复合材料结构有限元数值模拟经验，在复合材料有限元力学分析设计、复合材料断裂和损伤过程的数值模拟和实验研究等方面具有深厚的造诣。
机器学习材料专题讲师苏州大学博士，长期从事人工智能辅助新能源材料模拟与设计，对机器学习有四年的研究经验。熟悉XGBoots，LightGBM等多种机器学习算法和高通量计算框架，已在Angew. Chem. Int. Ed., WIREs Comput Mol Sci.等国际著名期刊发表人工智能与材料模拟论文12篇，获得国家软件著作权两项，在首届DeepModeling Hackathon中获AI赛道二等奖。
03
增值服务
1、凡报名学员将获得所学专题培训书本或电子版课件及所学专题所有案例文件；
2、专题一提前发送软件安装及理论部分教学视频；
3、凡直播课报名学员培训结束可获得本期全部无限次回放视频；
4、价格优惠：
优惠一：2022年12月9日前汇款可享受400元早鸟价优惠（仅限前八名）；
优惠二：同一人报名两个专题(专题一和专题二)课程，每一专题课程可享受额外优惠;
优惠三：凡老学员推荐报名者，可享受额外优惠（推荐者可获取现金红包）；
5、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；
6、参加培训并通过考试的学员，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分子动力学应用工程师》、《Gaussian量子化学应用工程师》、《ABAQUS复合材料建模应用工程师》、《机器学习材料设计应用工程师》专业技能结业证书；
04
课程大纲
【专题一】
“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 周期性边界条件以及力场简介 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 |
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。 实例操作：金属有机框架（MOFs）储氢和碳捕集模拟，计算密度分布，分子的MSD等性质。 |
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。 |
第五天上午 ReaxFF进阶 （碳氢化合物的燃烧） | 9 利用ReaxFF模块研究碳氢化合物的燃烧 9.1 ReaxFF反应力场概述 9.2 碳氢化合物和氧气分子体系的构建 9.3 能量最小化及常温弛豫 9.4 升温模拟 9.5 高温下氧化过程的模拟 9.6 轨迹分析及产物物种分析与可视化 实例操作：碳氢化合物燃烧中升温模拟和高温下氧化过程模拟 |
第五天下午 ReaxFF进阶 （化学机械抛光） | 10 利用ReaxFF模块研究化学机械抛光 10.1 利用 LAMMPS进行复杂体系的建模 10.2 能量最小化及预弛豫 10.3 施压过程模拟 10.4 拉伸过程模拟 10.5 采用 OVITO查看动态轨迹以及数据分析等 实例操作：化学机械抛光施压过程模拟和拉伸过程模拟 |
案例图示
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【专题二】
“Gaussian量子化学计算技术与应用”
课程 | 内容 |
理论计算化学理论及程序入门操作 | 1、理论计算化学简介 1.1 理论计算化学概述 1.2 HF理论及后HF方法(高精度量化方法) 1.3 密度泛函理论和方法 1.4 多种理论计算方法的优缺点及初步选择 1.5 基组及基组的选择 2、Gaussian及GaussView操作基础及应用 2.1 Gaussian及GV安装及设置（Win和Linux） 2.2 Gaussian基础知识及入门操作 2.3 GaussView使用及结构构建 2.4 Linux基本命令及Vi编辑器 2.5 构建Gaussian输入文件并提交任务 2.6 详细认识输入文件和输出文件（Win和Linux） |
Gaussian 基础操作及实际计算过程 | 3、Gaussian基础操作Ⅰ： 3.1 几何优化及稳定性初判 3.2 单点能的计算及取值 3.3 频率计算及分析 3.4 溶剂模型 4、Gaussian基础操作Ⅱ： 4.1 分子轨道、轨道能级 4.2 HOMO-LUMO 图输出 4.3 布居数分析、偶极矩等 4.4 电子密度、静电势计算及绘制（ESP） |
Gaussian 进阶操作及实际计算过程 | 5、Gaussian进阶操作I：——势能面相关 5.1 势能面扫描 5.2 过渡态搜索（TS和QTS） 5.3 反应路径IRC等 5.4 反应能垒 5.5 反应热力学数据获得：熵，焓，内能，零点能，吉布斯自由能的计算 6、Gaussian进阶操作II：——各类光谱计算及绘制 6.1 紫外光谱（吸收和荧光发射） 6.2 红外光谱 6.3 拉曼光谱 6.4 NMR计算 6.5 垂直电离能及垂直电子亲和能 7、Gaussian进阶操作III：——激发态专题 7.1 垂直激发能与绝热激发能 7.2 振子强度、 7.3 激发态势能面 7.4 激发态计算方法讨论 8、Gaussian进阶操作IV：——高精度和多尺度计算方法 8.1 CASSCF方法及使用 8.2 ONIOM方法及使用 8.3 溶剂模型、背景电荷与ONIOM方法的比较 |
Gaussian 计算专题与实践应用（模拟文献） | 9、Gaussian计算专题I——Gaussian常见报错及处理方法 9.1 如何查看报错及常见报错 9.2 SCF不收敛 9.3 几何优化不收敛（势能面扫描不收敛） 9.4 消除虚频等 10、Gaussian计算专题II——流行密度泛函特点及选择 10.1 B3LYP的优缺点 10.2 PBE，CAM-B3LYP、wB97XD、M06-2X等特点及选择 11、Gaussian计算专题III——聚集诱导荧光（AIE）和激发态分子内质子转移（ESIPT） 11.1 晶体结构及分子建模 11.2 QM/MM与ONIOM计算 11.3 重整化能，圆锥交叉及质子转移 (文献：Dyes and Pigments Volume 204, August 2022, 110396 ) 12、Gaussian计算专题IV——热激活延迟荧光(TADF) 12.1 看懂分子内能量转移Jablonski图 12.2 TADF与各类激发能 12.3 辐射速率、非辐射速率、（反）系间穿越等 12.4 评估荧光效率 （文献：ACS Materials Lett. 2022, 4, 3, 487–496 ） 其他相关软件介绍,如VMD、MS、VASP、Gromacs等 |
【专题三】
“ABAQUS复合材料建模技术与应用”
课程 | |
一、Abaqus建模基础（理论+实例） | 1、ABAQUS 建模基础——以基础操作为例，让学员迅速掌握ABAQUS软件建模通用操作方法 1.1 ABAQUS 软件体系及应用背景 1.2 ABAQUS 典型本构关系与导入方式 1.3 ABAQUS 前后处理模块 1.4 常用单元建模 1.5 荷载施加与边界条件 1.6 网格划分(重点讲授) |
二、ABAQUS复合材料建模入门 （理论+实例） | 2、ABAQUS复合材料建模入门——以复合材料层合结构建模、静力失效分析为例，让学员掌握基于ABAQUS软件的复合材料建模及力学分析流程 2.1复合材料力学基础理论 2.1.1 层合结构的本构特点、变形假定与刚度计算 2.1.2 层合结构的强度准则和损伤判据 2.1.3 层合结构的热传导与多场耦合分析 2.2层合结构的单元与特点介绍 2.2.1 Abaqus中复合材料层合板结构建模分析流程 2.2.2建立普通壳单元、连续壳单元及多层实体单元 2.3 ABAQUS静力失效分析 实例操作: 1.复合材料层结构的三种常用建模方法、静力分析中强度准则和损伤判据的引入、数据输入与输出 2.层合结构的热-力耦合分析 |
三、ABAQUS断裂力学与裂纹扩展（理论+实例） | 3、ABAQUS纤维增强复合材料层合板分层和界面损伤与扩展 3.1 结构建模过程与计算分析 3.1.1 角铺设复合材料层板结构与建模 3.1.2 拉伸强度、压缩强度、剪切强度与失效过程模拟 3.1.3 弯曲失效过程模拟 3.1.4 Abaqus中复合材料层合板分层损伤的引入方法 3.1.5 界面损伤cohesive单元的应用技术 3.2复合材料层合板分层和界面损伤、断裂与裂纹扩展 3.2.1 虚裂纹闭合技术(VCCT)理论与实现方法 3.2.2 界面损伤内聚力分析（cohesive单元） 3.2.3 扩展有限元理论与实现方法 3.3 ABAQUS分层和界面扩展行为的模拟计算 实例操作: 1.基于虚裂纹闭合技术(VCCT)的分层扩展模拟 2.基于cohesive单元的分层/界面损伤扩展模拟 3.基于XFEM方法的裂纹扩展模拟 |
四、ABAQUS复合材料加筋板结构承载能力预测 （理论+实例） | 4、ABAQUS加筋板结构在静载荷作用下的承载能力预测 4.1层合加筋结构的屈曲与后屈曲分析 4.1.1 特征值屈曲分析、后屈曲分析及后屈曲路径 4.1.2 含制造缺陷或低速冲击损伤层合板分层后屈曲 4.1.3 后屈曲分析涉及的非线性方程组收敛问题与解决 4.2薄壁加筋结构的面内剪切载荷作用下的失效分析 4.2.1面内剪切载荷作用下的建模技巧 4.2.2面内剪切载荷作用下的屈曲和失效分析 实例操作: 1. 复合材料加筋板的压溃分析 2. 面内剪切载荷作用下的加筋板的承载能力预测 3. 复合材料加筋板剪切失效模拟 |
五、颗粒/短纤维改性复合材料建模及计算 （理论+实例） | 5、ABAQUS颗粒/短纤维改性复合材料力学建模及计算结果分析 5.1 复合材料损伤失效行为的多尺度分析概述 5.2 基于ABAQUS 的细观力学计算 5.3 增韧复合材料结构仿真与力学性能分析 5.3.1 材料力学性能多尺度分析理论与分析方法 5.3.2 胞元理论与边界条件施加 5.3.3 基于胞元模型的强度预测方法 5.3.4 颗粒/断裂维分布型材料的模型生成技术 5.3.5 增韧复合材料结构的宏观失效过程模拟 实例操作: 1. 颗粒增强金属基复合材料结构建模、拉伸过程及失效分 2. 短纤维增强复合材料结构建模、胞元分析技术 |
六、ABAQUS复合材料动力分析 （理论+实例） | 6、ABAQUS复合材料动力分析及应用 6.1结构动力学算法基础理论概述 6.2复合材料层合结构低速冲击及冲击后剩余压缩强度实验与仿真技术 实例操作: 1. 复合材料加筋板自由振动分析 2. 复合材料加筋板低速冲击过程模拟 3. 低速冲击损伤的复合材料加筋板剩余压缩强度计算 4. 高速冲击模拟 |
七、ABAQUS二次开发 （理论+实例） | 7、ABAQUS二次开发——以MATLAB、PATHON及子程序和FORTRAN的二次开发方式为例让学员快速掌握二次开发要点，灵活调用这些模块方法，完成自己的设计计算需求 7.1基于MATLAB和Python的ABAQUS开次开发 7.2 基于接口子程序和FORTRAN的ABAQUS二次开发技术 实例操作: 1. 基于MATLAB的变角度铺丝复合材料层合结构建模 2. 基于Python的参数化建模及插件实例 3. 基于UMAT接口子程序的材料弹塑性分析 4. 基于UMAT接口子程序的材料粘弹性分析 5. 基于USDFLD复合材料层合板的损伤分析 |
八、论文写作及学术交流 | 8.1 基于 ABAQUS 复合材料仿真计算文章（SCI）案例 8.2 SCI 论文创新思路与写作技巧以及未来航空航天复合材料发展趋势与创新研究展望 |
案例图示
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05
报名费用
（含报名费、培训费、资料费）
专题一LAMMPS分子动力学模拟技术与应用：
￥4300 元/人
专题二Gaussian量子化学计算技术与应用：
￥3700元/人
专题三ABAQUS复合材料建模技术与应用：
￥4300元/人
专题四机器学习材料性能预测与材料基因工程应用实战：
自费￥999元/人 公费￥1299元/人
费用提供用于报销的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发送会议邀请函；
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联系方式
【注】1、开课前一周会务组统一通知；2、开课前一天会将直播链接及上机账号发至您邮箱或微信。如未收到请及时电话咨询！