NSF-EMT: A Merging Multi-scale Model for Simulations of Crystallization/Solidification of Nanostructured Materials on Large-scale Parallel Computing Systems

NSF-EMT:用于在大规模并行计算系统上模拟纳米结构材料结晶/凝固的合并多尺度模型

基本信息

  • 批准号:
    0727007
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-09-01 至 2012-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Modeling and simulations of crystallization/solidification of materials for understanding a given material's microscopic structure and final properties have spawned significant advances in today's explorations of new nano-materials and devices in materials sciences and engineering. In the past decade, many computational models have been developed to partially simulate the crystallization and solidification on either microscopic or macroscopic scales. However, a generalized model to develop microscopic (molecular, meso-scale) calculations with macroscopic computations has not been developed, due to the model's complexity on multiple scales and validity of computational power.This research involves developing a computational infrastructure that includes a large-scale microscopic and macroscopic model of crystallization/solidification of nanostructure materials, and associated high performance computational algorithms and numerical methods, using the cyber-infrastructure-enabled computing resources and facilities. The investigators will develop an integrated software package which can systematically solve many challenges in the modeling and simulation of nanostructure material formation. The model begins with the atomic/molecular interactions for the origin of nucleation by using parallel molecular dynamics (MD), and considers the mechanisms of nano-scale crystallization, nano-particle/crystal formation and growth. The researchers employ thermal dynamics and the equilibrium theory to account for the microscopic liquid-state precipitation and/or segregation, local thermal and special non-equilibriums, microstructure transition, particles and interactions, and phase change. They also consider the macroscopic transport phenomena and various defects at a macroscopic level. The computational infrastructure model fully lies in the large-scale parallel computing technologies bred by national cyber-infrastructure. Numerous tasks for the model computation are distributed across multiple computing platforms connected by high-speed networks, while each task executes a parallel computation; thus increasing computational power for the challenging problem.
材料结晶/固化的建模和模拟,以了解给定材料的微观结构和最终性能,在当今材料科学和工程领域探索新的纳米材料和器件方面取得了重大进展。在过去的十年里,人们开发了许多计算模型来部分模拟微观或宏观尺度上的结晶和凝固过程。然而,一个广义的模型,以发展微观由于模型在多尺度上的复杂性和计算能力的有效性,尚未开发具有宏观计算的(分子、介观尺度)计算。本研究涉及开发包括纳米结构材料结晶/固化的大尺度微观和宏观模型的计算基础设施,以及相关的高性能计算算法和数值方法。研究人员将开发一个集成的软件包,该软件包可以系统地解决纳米结构材料形成的建模和模拟中的许多挑战。该模型从原子/分子相互作用出发,采用平行分子动力学(MD)方法模拟成核过程,并考虑了纳米尺度结晶、纳米粒子/晶体的形成和生长机制。研究人员采用热动力学和平衡理论来解释微观液态沉淀和/或偏析,局部热和特殊非平衡,微观结构转变,颗粒和相互作用以及相变。他们还考虑了宏观输运现象和宏观层次上的各种缺陷。计算基础设施模式完全在于国家网络基础设施所孕育的大规模并行计算技术。模型计算的许多任务分布在通过高速网络连接的多个计算平台上,而每个任务执行并行计算;从而增加了具有挑战性的问题的计算能力。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jun Ni其他文献

Structure-activity Relationship of Cu Species in the Ethanol Upgrading to n-Butanol
乙醇升级为正丁醇过程中Cu物种的构效关系
  • DOI:
    10.1002/slct.202000844
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Yuqin Tong;Jian Zhou;Yaohui He;Pengxiang Tu;Bing Xue;Yunhui Cheng;Jie Cen;Yifan Zheng;Jun Ni;Xiaonian Li
  • 通讯作者:
    Xiaonian Li
A novel platoon topology and performance analysis with cloud brain control center for multi-functional unmanned ground vehicle
多功能无人地面车云脑控制中心新型排拓扑及性能分析
低温熱サイクル法による若返り処理が金属ガラスの動的緩和挙動に及ぼす影響
低温热循环再生处理对金属玻璃动态弛豫行为的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Xinming Wang,Yinchang Zhao Shuming;Zeng;Zhuchi Wang;Ying Chen;Jun Ni;山崎由勝,高見英志,濱崎亮吾,西村拓郎;濱崎亮吾,山﨑 由勝
  • 通讯作者:
    濱崎亮吾,山﨑 由勝
Catalytic Enhancement of Aldol Condensation by Oxygen Vacancy on CeO2 Catalysts
CeO2 催化剂上氧空位催化增强羟醛缩合反应
  • DOI:
    10.1002/slct.201900712
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Zhe Liang;Dahao Jiang;Geqian Fang;Wenhua Leng;Pengxiang Tu;Yuqin Tong;Liu Liu;Jun Ni;Xiaonian Li
  • 通讯作者:
    Xiaonian Li
Electronic structure and transport properties of quasi-one-dimensional carbon nanomaterials
准一维碳纳米材料的电子结构和输运特性
  • DOI:
    10.1063/1.4999824
  • 发表时间:
    2017-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Y. N. Wu;P. Cheng;M. J. Wu;H. Zhu;Q. Xiang;Jun Ni
  • 通讯作者:
    Jun Ni

Jun Ni的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jun Ni', 18)}}的其他基金

Joining of Dissimilar Materials through a Novel Hybrid Friction Stir Resistance Spot Welding Process
通过新型混合搅拌摩擦电阻点焊工艺连接异种材料
  • 批准号:
    1537582
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
GOALI: Precision Measurement and Control of Machined Surfaces using Digital Holographic Data
GOALI:使用数字全息数据精确测量和控制加工表面
  • 批准号:
    1462292
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I/UCRC FRP: Collaborative Research on Event-based Analytics for Enhanced Prognostics Design in a Big Data Environment
I/UCRC FRP:基于事件的分析的协作研究,以增强大数据环境中的预测设计
  • 批准号:
    1331280
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Investigation of Electro-Plastic Effect on Advanced High Strength Steels and Its Application in Friction Stir Joining of Dissimilar Material
先进高强钢电塑性效应研究及其在异种材料搅拌摩擦连接中的应用
  • 批准号:
    1266088
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I/UCRC: Collaborative Research on Coupled Models for Prognostics and Health Management
I/UCRC:预测与健康管理耦合模型的合作研究
  • 批准号:
    1230514
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
IMS I/UCRC: Five Year Renewal
IMS I/UCRC:五年续展
  • 批准号:
    1134676
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
High-Performance Micromachining of Glass using Electrochemical Discharge Machining (ECDM) for Mems Applications
使用电化学放电加工 (ECDM) 对微机电系统 (MEMS) 应用进行高性能玻璃微加工
  • 批准号:
    1068935
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
A Systematic Methodology for Data Validation and Verification for Prognostics Applications
预测应用数据验证和验证的系统方法
  • 批准号:
    1031990
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF-CCF-EMT Workshop on Cyberinfrastructure (CI)-based Emerging Models and Petascale Computing for Nanoscience and Nanotechnology
NSF-CCF-EMT 基于网络基础设施 (CI) 的新兴模型和纳米科学和纳米技术千万亿级计算研讨会
  • 批准号:
    0842323
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Short-Term Joint Maintenance and Production Decision Support Tool of Manufacturing Systems
制造系统短期联合维护和生产决策支持工具
  • 批准号:
    0825789
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

FOXK1通过PI3K/AKT信号通路抑制结直肠癌细胞自噬诱导EMT促进肿瘤进展的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
RASSF1A调节晶状体上皮细胞EMT改善白内障的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
TAMs外泌体源LncRNA GHET1通过HSP70调控胃癌细胞EMT促进顺铂耐药的机制研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500668
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
不依赖于EMT的新型脊椎动物上皮迁移机制的研究
  • 批准号:
    2025JJ30012
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Netrin-1/UNC5B信号轴探讨老龄鼠差异代谢物I3C调控Wnt通路干预阿霉素诱导结直肠癌EMT的作用机制
  • 批准号:
    2025JJ80357
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
胃癌干细胞特异性分泌因子协同诱导胃 上皮细胞EMT和干性获得的作用及机制研 究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
DQ双载药细胞膜仿生纳米制剂抑制晶状 体上皮细胞SASP及EMT对后发性白内障的 影响
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
LINC02434作用于ITGA5介导EMT信号通路激活促进HNSCC侵袭转移的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ASRGL1通过诱导巨噬细胞浸润参与EMT-免疫逃逸过程促进鼻咽癌发生进展的分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
DNA甲基化联合TruScreen在宫颈癌中的筛查意义及JAM3甲基化调控EMT的分子机制研究
  • 批准号:
    2025JJ70659
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

CAREER: Advances to the EMT Modeling and Simulation of Restoration Processes for Future Grids
职业:未来电网恢复过程的 EMT 建模和仿真的进展
  • 批准号:
    2338621
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
大腸癌の転移を誘導するEMT関連癌幹細胞分画と転移性ニッチの解明
阐明与 EMT 相关的癌症干细胞组分和诱导结直肠癌转移的转移生态位
  • 批准号:
    24K11822
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
EMT関連形質を個別に誘導するTGF-βシグナル分岐経路の解析
分析单独诱导 EMT 相关特征的 TGF-β 信号分支通路
  • 批准号:
    23K21385
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
口腔癌におけるEMT転写因子とEtsファミリータンパク質の役割
EMT转录因子和Ets家族蛋白在口腔癌中的作用
  • 批准号:
    24K20028
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
上皮細胞における単一移動から集団移動への組織化の分子機構とEMTの役割の解明
阐明上皮细胞组织从单一迁移到集体迁移的分子机制以及EMT的作用
  • 批准号:
    24K09385
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
抗EMT活性を持つ新規生理活性ペプチドによる浸潤・転移がんの進展制御と創薬開発
使用具有抗 EMT 活性的新型生物活性肽控制侵袭性/转移性癌症进展和药物发现
  • 批准号:
    23K27367
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Hippo 経路と EMT 経路を基軸とした甲状腺未分化癌の病態解明
基于Hippo通路和EMT通路阐明未分化甲状腺癌的病理学
  • 批准号:
    24K10469
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
AIとイメージングでEMT型膵癌の機能を定量化しCRISPRで機能的RNAを狙う新規治療の探索
使用 AI 和成像量化 EMT 型胰腺癌的功能,并使用 CRISPR 寻找针对功能性 RNA 的新疗法
  • 批准号:
    24K11900
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The regulation of hybrid-EMT and metastasis in colorectal cancer
混合EMT与结直肠癌转移的调控
  • 批准号:
    MR/X008762/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Research Grant
c-MycによるEMT誘導の時空間的解析と転移を予測する新規バイオマーカーの探索
c-Myc 诱导 EMT 的时空分析并寻找新的生物标志物来预测转移
  • 批准号:
    23KJ1818
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了