1. 微观数值模拟
       随着计算机硬件和软件的发展，科学计算已经成为继实验和理论之后的第三种重要科学研究方法，它在探索物质世界奥秘及未来预测方面将发挥越来越大的作用。作为材料科学和计算机科学的交叉学科，计算材料学近年来得到了快速发展。
       我们利用第一性原理、分子动力学等原子尺度模拟方法从原子层次上对液态金属热物理性质-微观结构-动力学的耦合关系、金属熔体最大过冷度的定量预测、晶体形核、液态-非晶态转变，以及晶体/非晶纳米层片的塑性形变及强韧化方面进行了深入研究。此外，以构建原子间相互作用势函数为桥梁，通过在不同模拟方法之间建立关键参数传递通道，对金属材料的多尺度模拟方法进行了探索。
     

 2. 宏观数值模拟
       基于/有限体积方法对材料凝固过程中的多场（温度场、流场、浓度场、电磁场、应力场等）、多相(液相、柱状晶相、等轴晶相、空气相、夹杂相)耦合的跨尺度数值建模。
       针对钢铁以及有色金属的铸锭制备、连续铸造、电磁铸造等加工过程的数值模拟仿真以及凝固过程中多缺陷形成过程的同步预测，及形成机制的研究。
       本方向既可做科学理论基础研究，又可为企业横向课题服务。

图1. 三维通道偏析	图2. 55吨钢锭宏观偏析与三维“A型”偏析