讲座题目：利用声子、量子化学分子动力学和机器学习的多相多尺度边界润滑分析的数值孪生
Digital twin of multi-phase and multi-scale kinetic analysis on boundary lubrication using phonon, quantum chemical molecular dynamics and machine learning
主讲人：张朝教授, 上海大学机电工程与自动化学院
主办单位：海洋工程学院
时间：2025年5月29日8：00-11:00
地点：研究院1号楼321
主要内容：边界润滑添加剂用于摩擦付的抗磨和减摩。摩擦膜的形成和去除是复杂的摩擦化学反应过程，涉及到众多参与材料的分子成分和众多机械、材料、热和化学变量在时间和空间多尺度范围内的相互作用。本报告提出边界润滑反应进程动力学的多相多尺度分析数值孪生的理论框架。每个控制体的时间和空间分区是基于控制体网络表面的质量流连续原则。借助于由实验数据、分析仪器测试数据和计算机数值模拟结果等组成的大数据库用深层卷积生成对抗网络重构表面形貌。使用LAMMPS软件结合用第一性密度函数理论（当系统中的原子数最多在105–106的范围内）或神经网络分子动力学（当系统中有更多的原子数）建成的ReaxFF化学反应力场进行高通量化学反应分子动力学分析的建模和模拟。晶格动力学分析源于LAMMPS模拟结果的各原子轨迹以研究声子对摩擦能耗的影响。k均值聚类结合朴素贝叶斯分类器用于选择最佳的化学反应分子动力学建模和相应的模拟，其模拟结果用于质量流连续方程的回解以验证和修改该数值孪生法。
主讲人简介：张朝，上海大学机电工程与自动化学院教授，博士生导师，昆明理工大学交通工程学院兼职教授；浙江长盛滑动轴承股份有限公司的独立董事。国际机构学与机器科学联合会(IFToMM)发动机和动力装置委员会（Technical Committee for Engines and Powertrains）成员，美国机械工程师协会的ASME Journal of Tribology（摩擦学杂志）和美国摩擦学学会的STLE Tribology Transactions（摩擦学学报）的审稿员。参加了国家自然科学基金课题、国家“七五”重点攻关项目、机械部基金课题、国防科工委“十一五”课题、国家“863”重点攻关项目及铁道部基金课题、美国国家自然科学基金、美国国防部科研基金、美国福特汽车公司、通用汽车公司、克莱斯勒汽车公司、Hughes & Christenbsen公司、以及德国Karl Schimidt Unisia公司支持的课题。其“流体润滑理论及其在动载轴承中的应用”获得了教育部科技进步二等奖。研究的主要方是利用电子-声子、量子化学分子动力学和机器学习的多相多尺度的混合和边界润滑、磨润腐蚀和磨损分析的数值孪生系统。
