DynSyst_Special_Topics: Temporal Coarse-Graining of Molecular Dynamics Using the Parametrized Locally Invariant Manifolds Method and Data Warehousing Techniques

DynSyst_Special_Topics:使用参数化局部不变流形方法和数据仓库技术对分子动力学进行时间粗粒度化

基本信息

  • 批准号:
    0926579
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 41.87万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-08-01 至 2013-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This award is funded under the American Recovery and Reinvestment Act of 2009 (Public Law 111-5).A systematic computational methodology for temporal coarse-graining of Molecular Dynamics (MD) will be developed. Our primary interest is the mechanics of nanostructures and complex materials, and the aim is to define the constitutive response of these systems at technologically relevant timescales. Our strategy builds on ideas from three separate disciplines: dynamical systems, data warehousing, and nonequilibrium MD. In particular, dynamical systems concepts will be used to formulate the calculation in terms of the phase-space structure rather than time-stepping; data warehousing techniques will enable the storage and manipulation of the phase-space structure to make this practical; and nonequilibrium MD will provide a framework to formulate and interpret these efforts.Molecular dynamics is a powerful tool to predict material behavior at the nano- and micro-meterscales. However, there is an immense separation in time-scales between atomic motions (femtoseconds) and engineering interest (greater than microseconds). Hence, numerical simulations are unable to reach timescales of practical importance. It is this gap that our work addresses with a combination of theory and computation, informed by the needs of practical engineering. Our work is inherently interdisciplinary and closely ties together the subjects of dynamical systems, data warehousing, and materials science. The work has the potential for a transformative impact on the cost-effective design of material behavior for diverse applications, ranging from electronic to civil infrastructure.
该奖项是根据2009年美国复苏和再投资法案(公法111-5)资助的。本文将发展分子动力学时间粗粒化的系统计算方法。我们的主要兴趣是纳米结构和复杂材料的力学,目的是在技术相关的时间尺度上定义这些系统的本构响应。我们的策略建立在三个独立学科的思想之上:动力系统、数据仓库和非平衡MD。特别是,动力系统的概念将用于根据相空间结构而不是时间步进来制定计算;数据仓库技术将使相空间结构的存储和操作成为可能;非平衡MD将提供一个框架来阐述和解释这些努力。分子动力学是在纳米和微米尺度上预测材料行为的有力工具。然而,在原子运动(飞秒)和工程兴趣(大于微秒)之间的时间尺度上存在巨大的差距。因此,数值模拟无法达到具有实际重要性的时间尺度。我们的工作正是通过理论和计算的结合,根据实际工程的需要来解决这一差距。我们的工作本质上是跨学科的,并将动力系统、数据仓库和材料科学紧密联系在一起。这项工作有可能对从电子到民用基础设施等各种应用的材料行为的成本效益设计产生变革性影响。

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 }}

Kaushik Dayal其他文献

Impact of gas/liquid phase change of COmath xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si226.svg" display="inline" id="d1e554" class="math"msubmrow/mrowmrowmn2/mn/mrow/msub/math during injection for sequestration
注入过程中二氧化碳气/液相变对封存的影响
  • DOI:
    10.1016/j.jmps.2025.106232
  • 发表时间:
    2025-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.000
  • 作者:
    Mina Karimi;Elizabeth S. Cochran;Mehrdad Massoudi;Noel Walkington;Matteo Pozzi;Kaushik Dayal
  • 通讯作者:
    Kaushik Dayal
Grain boundary properties and microstructure evolution in an Al-Cu alloy
一种铝 - 铜合金中的晶界特性和微观结构演变
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2025.121041
  • 发表时间:
    2025-06-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.300
  • 作者:
    Zipeng Xu;Jun Sun;Jules M. Dake;Jette Oddershede;Harpreet Kaur;S. Kiana Naghibzadeh;Carl E. Krill;Kaushik Dayal;Gregory S. Rohrer
  • 通讯作者:
    Gregory S. Rohrer
Hierarchically structured bioinspired nanocomposites
分层结构的仿生纳米复合材料
  • DOI:
    10.1038/s41563-022-01384-1
  • 发表时间:
    2022-11-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    38.500
  • 作者:
    Dhriti Nepal;Saewon Kang;Katarina M. Adstedt;Krishan Kanhaiya;Michael R. Bockstaller;L. Catherine Brinson;Markus J. Buehler;Peter V. Coveney;Kaushik Dayal;Jaafar A. El-Awady;Luke C. Henderson;David L. Kaplan;Sinan Keten;Nicholas A. Kotov;George C. Schatz;Silvia Vignolini;Fritz Vollrath;Yusu Wang;Boris I. Yakobson;Vladimir V. Tsukruk;Hendrik Heinz
  • 通讯作者:
    Hendrik Heinz
Accretion and ablation in deformable solids using an Eulerian formulation: A finite deformation numerical method
使用欧拉公式研究可变形固体的增生与消融:一种有限变形数值方法
  • DOI:
    10.1016/j.jmps.2025.106076
  • 发表时间:
    2025-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.000
  • 作者:
    S. Kiana Naghibzadeh;Anthony Rollett;Noel Walkington;Kaushik Dayal
  • 通讯作者:
    Kaushik Dayal

Kaushik Dayal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('Kaushik Dayal', 18)}}的其他基金

DMREF/Collaborative Research: Designing Mutable Metamaterials with Photo-Adaptive Meta-Atoms
DMREF/合作研究:利用光自适应元原子设计可变超材料
  • 批准号:
    1921857
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Using Boundaries to Create and Control Pathways for Photomechanical Actuation
合作研究:利用边界创建和控制光机械驱动路径
  • 批准号:
    1635407
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
GOALI/Collaborative Research: Autonomous Thermomechanical Fabrication of 3D Structures using Heat-Responsive Polymers
GOALI/合作研究:使用热响应聚合物自主热机械制造 3D 结构
  • 批准号:
    1635435
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
EAGER/Collaborative Research: Processing and Characterization of Soft Active Nanoparticulate Composites
EAGER/合作研究:软活性纳米颗粒复合材料的加工和表征
  • 批准号:
    1349458
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: A Multiscale Strategy for Nano- and Bio- Structures: Deformation, Defects, and Electromechanics
职业:纳米和生物结构的多尺度策略:变形、缺陷和机电
  • 批准号:
    1150002
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似海外基金

NSFDEB-NERC: Spatial and temporal tradeoffs in CO2 and CH4 emissions in tropical wetlands
NSFDEB-NERC:热带湿地二氧化碳和甲烷排放的时空权衡
  • 批准号:
    NE/Z000246/1
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: Spintronics Enabled Stochastic Spiking Neural Networks with Temporal Information Encoding
合作研究:自旋电子学支持具有时间信息编码的随机尖峰神经网络
  • 批准号:
    2333881
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Spintronics Enabled Stochastic Spiking Neural Networks with Temporal Information Encoding
合作研究:自旋电子学支持具有时间信息编码的随机尖峰神经网络
  • 批准号:
    2333882
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Postdoctoral Fellowship: EAR-PF: Petrochronometers as provenance proxies: implications for the spatio-temporal evolution of continental collision to escape
博士后奖学金:EAR-PF:石油测时计作为起源代理:对大陆碰撞逃逸的时空演化的影响
  • 批准号:
    2305217
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
CRII: CPS: FAICYS: Model-Based Verification for AI-Enabled Cyber-Physical Systems Through Guided Falsification of Temporal Logic Properties
CRII:CPS:FAICYS:通过时态逻辑属性的引导伪造,对支持人工智能的网络物理系统进行基于模型的验证
  • 批准号:
    2347294
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Investigating spatio-temporal instabilities in next-generation lasers
研究下一代激光器的时空不稳定性
  • 批准号:
    FT230100388
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    ARC Future Fellowships
Using artificial intelligence to identify spatio-temporal mechanisms of cell competition
利用人工智能识别细胞竞争的时空机制
  • 批准号:
    BB/Y002709/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Research Grant
Development of high temporal and spatial resolution multi-beam CT instrument
高时空分辨率多束CT仪器研制
  • 批准号:
    23K28346
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CAREER: Temporal Causal Reinforcement Learning and Control for Autonomous and Swarm Cyber-Physical Systems
职业:自治和群体网络物理系统的时间因果强化学习和控制
  • 批准号:
    2339774
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Mechanisms Underlying Temporal Integration of BMP Signaling in Cell Fate Decisions
职业:细胞命运决定中 BMP 信号时间整合的潜在机制
  • 批准号:
    2340659
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 41.87万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了