摘要
随着材料的不断创新与新材料性能的不断提升，社会也随之不断进步，更是体现了一个国家的科技发展水平。传统的材料研究都是先提出部分假设，再通过实验方法进行验证，这种新材料的研发模式效率非常低，需要付出大量的人力、时间。随着现代计算机计算能力的不断提升，材料科学与计算机科学融合而成的计算材料学不断发展。利用计算机技术进行材料模拟可以加速研发过程从而可以开展比传统研究方法更多实验模拟。 在众多新材料种类中高分子基复合材料的研究也有其独特性，高分子基复合材料是由两种或多种不同性质的材料用物理或化学方法在不同尺度组合而成的多相材料系统，它既可以保留住组成新材料的基本组分的主要特点，又通过各种新组分的复合效应获得原组分所不具备的性能。所以可以通过材料设计使各组分的性能相互补充并彼此交涉，从而获得新的优越性能。 高分子基复合材料由基体、增强体和界面三部分组成，相比于传统材料，由于其具有轻质、高强度、高模量等诸多优异性能，被广泛用于航空航天等领域。研制高分子基复合材料时，基体扮演着重要角色，基体又是由很多组分组成，其不同组分之间的配比如何确定，及不同配比的基体对复合材料的宏观性能又有哪些影响，一直是一个十分具有挑战性的难题。 传统的材料研究是以简单的试错性实验为特征的经验寻优方式去发现新材料的。作为材料研究的新方法和新理念，材料基因工程研究方法告别了传统的研究方式，将传统的产品研发过程倒转过来，从应用需求出发，倒推出符合相应功能的材料的成分和结构。通过高通量计算、高通量实验和材料数据库三大要素，结合各个学科的分析技术和数据挖掘技术研究材料的结构与性质的本质联系，从而加速了整个材料研发的进程，同时也降低了研发成本和时间。其中高通量计算是实现“材料按需设计”的基础。 高分子基复合材料的计算模拟作为论文的研究对象，是基于材料计算软件Materials Studio的计算模块实现的，该软件虽然提供了不同尺度的计算模块和计算任务。然而使用非常不便，不同尺度的不同任务之间的计算需要逐一展开。尤其是，计算结果数据得不到有效的保存和集中管理，且极易丢失;在进行大量的配方计算时，效率非常低，且对计算结果进行分析时，只能人工提取计算数据并利用第三方软件进行分析，非常的不便捷，十分不利于人工智能时代的材料数据挖掘以及新材料的开发。 因此，需要开发这样一个基于Materials Studio，支持高分子基复合材料配方设计、配方筛选的高通量自动流程计算的材料设计接口应用软件，它可以根据用户需求添加计算作业、添加计算任务、自动生成大量的复合材料配方、设置计算参数，完成环境参数的设置之后可以提交作业、进行作业监控，计算完成之后可以根据预先设置的筛选因子进行配方的筛选。大大提高了材料科研人员的工作效率、缩短了材料研发周期和材料配方设计和合理性。
NETL