Počítačová simulace a modelování v materiálovém inženýrství

- Role matematického modelování a simulace v moderním materiálovém inženýrství.
- Využití výpočetní techniky při řízení technologických procesů v metalurgii, predikci vlastností a struktury kovových materiálů. Databázové systémy v ob-lasti materiálového inženýrství.
- Příklady aplikací software ve výuce materiálového inženýrství a výzkumu kovových materiálů (databáze MAT.DB, software JMatPro, Software for Materials Science, software Materials Selector, software CASTI, databáze KOVY).
- Metoda CALPHAD – výpočet termodynamické rovnováhy pomocí software THERMOCALC (fázové diagramy – binární, ternární, izotermické řezy).
- Termodynamické vlastnosti složek a fází, chemických reakcí, rovnovážná a nerovnovážná solidifikace slitin, metastabilní rovnováhy, pararovnovážný stav.
- Hnací síla při nukleaci, oxidační procesy, Pourbaixovy diagramy, uspořádání slitin na velkou vzdálenost.
- Simulace kinetiky procesů pomocí software DICTRA – difuzí řízené transformace ve slitinách, teorie multisložkové difuze.
- Aplikace software DICTRA v oblasti tepelného zpracování slitin: homogenizace slitin, cementace, nitridace, fázové transformace v reálných systémech.
- Evoluce mikrostruktury – nukleace, růst a hrubnutí fází, precipitační sekvence.
- Interdifuze ve vícesložkových materiálech.
- Modelování degradace materiálů.
- Simulace pohybu fázovéh rozhraní při fázových transformacích.