材料科学（Materials）

问题定义

面向裂纹扩展、疲劳寿命与多尺度材料行为预测。

为何重要

支撑新材料研发、可靠性评估与工程安全。

涉及的物理 / 化学 / 生物学

• 固体力学
• 断裂力学
• 材料微结构演化

数学模型

• 相场模型
• 断裂与损伤演化方程
• 多尺度本构模型

AI 方法

• Graph Neural Networks
• Operator Learning
• Data-assimilation enhanced models

HPC 方法

• 稀疏矩阵并行求解
• 多 GPU 任务切分
• 混合精度加速

软件实现

目标工具：CrackNet（规划）

基准测试与验证

• 标准裂纹扩展示例
• 实验数据拟合与泛化测试

未来工具

“材料性能预测与失效预警”软件工具链。