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070102計(jì)算數(shù)學(xué)

上海大學(xué)材料基因組工程研究院是于2014年新成立專業(yè)性交叉學(xué)科研究機(jī)構(gòu)，下設(shè)有材料計(jì)算與數(shù)據(jù)科學(xué)中心、材料制備科學(xué)與表征技術(shù)研究所、智能材料及應(yīng)用技術(shù)研究所、先進(jìn)能源材料研究中心等二級(jí)機(jī)構(gòu)。研究院擁有一批學(xué)術(shù)思想活躍的高水平科研隊(duì)伍，其中中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士5名(含兼職2名)，973首席科學(xué)家2名，國(guó)家杰出青年基金獲得者6名，以及一批具有博士學(xué)位的青年學(xué)者。研究院在集成計(jì)算與材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)材料、能源材料、智能與功能材料等領(lǐng)域形成了有特色的研究方向，基于材料基因組思想的理論-計(jì)算-表征-性能的集成式材料研究新方法探索，開展多尺度材料計(jì)算在材料性能優(yōu)化與調(diào)控中的應(yīng)用研究，材料的高通量制備與表征，材料加工過程及服役過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算等方向科學(xué)研究。研究院坐落于花園式現(xiàn)代化校區(qū)上海大學(xué)校本部東側(cè)，桃浦之畔，規(guī)劃有一萬(wàn)五千余平米的研究院科技園區(qū)，環(huán)境優(yōu)雅，學(xué)術(shù)氣氛濃厚，是有志從事材料科學(xué)與工程應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)秀學(xué)子深造成才的理想場(chǎng)所。

在工程技術(shù)越來越精確化的時(shí)代，計(jì)算數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)在聯(lián)系現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)與工業(yè)應(yīng)用上起著重要的作用。這兩門數(shù)學(xué)分支在材料科學(xué)中的應(yīng)用已催生了一門方興未艾的新興學(xué)科，即固體數(shù)學(xué)。它是研究材料科學(xué)中的數(shù)學(xué)問題、具交叉學(xué)科特質(zhì)的，涉及了材料科學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等。它是新學(xué)科的成長(zhǎng)點(diǎn)之一，是一個(gè)大有前途的研究領(lǐng)域。

固體數(shù)學(xué)與材料基因研究院的目標(biāo)是密切相關(guān)，它很重要一個(gè)方法是科學(xué)計(jì)算，具體做法是：選擇材料科學(xué)中重要現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，然后數(shù)值模擬，再與實(shí)驗(yàn)結(jié)果做比較以驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的有效性，最后以驗(yàn)證了的模型的模擬結(jié)果，指導(dǎo)設(shè)計(jì)新型材料，如智能材料形狀記憶合金等。這是與材料基因組計(jì)劃的思路一脈相承。各種理論模型（包括微觀、介觀、宏觀尺度的模型、機(jī)理模型、統(tǒng)計(jì)／隨機(jī)模型等）對(duì)材料基因組計(jì)劃的成功至關(guān)重要。我們已對(duì)或?qū)��?duì)馬氏體相變、粉末冶金中燒結(jié)、裂縫的傳播、位錯(cuò)的演化等過程建立相場(chǎng)模型（屬介觀模型），并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。如果數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得好，則可推廣應(yīng)用這些模型。通過對(duì)這些模型的研究可以增進(jìn)對(duì)材料的動(dòng)力學(xué)行為、奇特性質(zhì)（如形狀記憶效應(yīng)、超導(dǎo)性等等）發(fā)生機(jī)理的理解；必將充實(shí)固體數(shù)學(xué)、從而也豐富整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)涵；固體數(shù)學(xué)將使上海大學(xué)成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)擁有此專業(yè)的高校；因其具有很強(qiáng)的工業(yè)背景，這類研究必將能為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)從勞動(dòng)密集型向高附加值型的升級(jí)轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐；也必將對(duì)我國(guó)『國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃』中的若干領(lǐng)域（如智能材料、高端制造等）起重要作用。

本學(xué)科的著重點(diǎn)有：相場(chǎng)方法、多尺度方法、微／介／宏觀建模、統(tǒng)計(jì)概率方法、數(shù)值模擬、最優(yōu)化理論及分?jǐn)?shù)階微分方程等在材料科學(xué)中的應(yīng)用。

研究方向：

01．材料科學(xué)中的數(shù)學(xué)建模
02．材料科學(xué)中的多尺度計(jì)算
03.材料科學(xué)問題的最優(yōu)化理論與算法
04．分?jǐn)?shù)階微分方程在材料科學(xué)中的應(yīng)用

指導(dǎo)教師：

白延琴、李常品、馬和平、朱佩成、王辛、徐姿

考試科目：

1.101思想政治理論
2.201英語(yǔ)一
3.301數(shù)學(xué)一
4.845材料科學(xué)基礎(chǔ)或893有限元方法或894微分方程數(shù)值解法或895數(shù)學(xué)物理方法
5.復(fù)試科目：固固相變、數(shù)學(xué)物理方程、計(jì)算方法、高等數(shù)學(xué)（復(fù)試科目與初試科目不得重復(fù)）

備注：

1.本專業(yè)在材料基因組工程研究院培養(yǎng)。
2.材料基因組工程研究院www.mgi.shu.edu.cn