Resúmenes

Termomecánica ⎯ Modelación física, Ecuaciones y Simulación
Jonathan Montalvo-Urquizo
Resumen: En este curso se presentarán las ideas fundamentales para modelar procesos térmicos y mecánicos que aparecen en una gran variedad de procesos reales que van desde el simple cambio de estado de la materia  hasta una gran variedad de procesos industriales.
Los modelos físicos serán motivados a partir de las principales ideas en ciencias de los materiales y las ecuaciones acopladas de procesos termo-mecánicos serán presentadas. Además, se incluirán las ideas para la implementación computacional de los modelos presentados y algunos ejemplos de aplicación.

Estimación de parámetros de materiales y optimización topológica en estructuras
Ivvan Valdez Peña
CIMAT
Resumen: Se presentan dos problemas de optimización abordados desde diferentes perspectivas. Por un lado, el problema de estimación de parámetros consiste en encontrar parámetros de materiales que en una simulación numérica tengan el mismo comportamiento que un material de parámetros desconocidos sometido a un ensayo de tensión. Por el otro lado, el problema de optimización topológica de estructuras consiten en encontrar la forma óptima de una estructura sometida a trabajo en el rango elástico. La estructura óptima se considera como la de menor peso que no exceda el esfuerzo último del material.
Ambos problemas se abordan con algoritmos evolutivos y con algunos de los métodos mas utilizados en la literatura. Se discuten las ventajas y desventajas de estos métodos, y se muestran algunos casos de prueba para metodologías propuestas.

Control  óptimo  con  EDPs  y  métodos  libres  de  malla  para  procesos Industriales
Edgar Reséndiz Flores
Instituto Tecnológico de Saltillo
Resumen: En  ésta  plática  se  presentan  algunos  modelos  matemáticos  y  la aproximación  numérica  a  su  solución  correspondientes  a  dos  problemas  industriales: la primera parte se enfocará en un problema que surge en el proceso de manufactura de materiales hechos con fibras de vidrio. La  segunda  parte  de  ésta  charla  estará  enfocada  a  la  descripción  y aplicación de un método libre de malla a la solución numérica de problemas de  frontera  libre  en  mecánica  de  fluidos  que  suelen  presentarse  en procesos  de  inyección  y  llenado  de  moldes,  particularmente  dentro  de  la industria de la fundición.

A Consistent Embedding Framework for Multi-scale Modeling of Materials
Keith A Runge
Department of Material Science and Engineering, University of Arizona
Resumen: Consistent embedding refers to a framework for predictive multi-theory, multi-scale modeling which employs an analysis of materials theory, modeling, and simulation. When multiple theories, models, and simulations are employed at varying length and time-scales it is important that overlapping tests establish consistency. This talk present the principles of consistent embedding and illustrates them with examples that couple, i) quantum chemistry with molecular dynamics; ii) short and long time microstructural evolution; and iii) chemical reactivity and flow dynamics. We conclude with a cautionary tale showing that not all embeddings are consistent.

Materials Theory, Modeling, and Simulation from First Principles
Krishna Muralidhara
Department of Material Science and Engineering, University of Arizona
Resumen: In this course, we will examine the theoretical underpinnings of widely used quantum chemical methods and atomistic simulation methods. Specifically, quantum chemical methods can be divided into two classes, the wavefunction approaches and density functional theory, which we compare and contrast. Moving from electronic structure theory to atomistic simulations, methods such as molecular dynamics and their ability to realistically simulate thermochemical and transport properties of materials will be discussed in terms of developing interatomic potentials that reflect the underlying electronic effects. Further, in the context of modeling transport properties, we introduce the concept of the autocorrelation function. The autocorrelation function is then related to measureable physical quantities and illustrated for real molecular and materials systems.