服务项目：

一、第一性原理计算(DFT)

> 核心工具：VASP / CASTEP / Materials Studio / Quantum ESPRESSO / Gaussian / ABINIT

| 序号 | 子业务 | 关键词 | 典型场景 |

| 1.1 | 结构优化 | 几何优化、晶胞弛豫、收敛测试 | 晶体/表面/缺陷体系基态结构 |

| 1.2 | 电子结构计算 | 能带、态密度(DOS/PDOS)、费米面 | 半导体带隙、金属电子结构 |

| 1.3 | 磁性计算 | 磁矩、磁各向异性、DFT+U、自旋极化 | 过渡金属氧化物、二维磁性材料 |

| 1.4 | 力学性质计算 | 弹性常数、体模量、剪切模量、B/G比 | 材料硬度与延展性评估 |

| 1.5 | 光学性质计算 | 介电函数、吸收谱、反射率、折射率 | 光催化、光电材料筛选 |

| 1.6 | 声子谱计算 | 声子色散、振动频率、热力学稳定性 | 晶格动力学、超导预测 |

| 1.7 | 形成能与相稳定性 | 形成能、凸包图、化学势 | 合金/化合物稳定性判断 |

| 1.8 | 过渡态搜索 | NEB、CI-NEB、反应路径、活化能 | 催化反应、扩散势垒 |

| 1.9 | 表面与吸附 | 表面能、吸附能、功函数、电荷差分密度 | 催化剂设计、气体传感器 |

| 1.10 | 缺陷计算 | 缺陷形成能、电荷态转变能级 | 半导体掺杂、辐照损伤 |

| 1.11 | 杂化泛函计算 | HSE06、精确交换、带隙校正 | 精确带隙计算 |

| 1.12 | 自旋轨道耦合 | SOC、Rashba效应、拓扑性质 | 拓扑材料、重元素体系 |

| 1.13 | 静电势与电荷分析 | ESP、Bader电荷、电荷密度 | 分子间相互作用、反应活性 |

| 1.14 | 频率与红外光谱 | 振动频率、IR强度、拉曼活性 | 分子结构表征、振动分析 |

| 1.15 | 二维材料计算 | 层间耦合、应力工程、能带调控 | 石墨烯/TMD/黑磷等低维材料 |

二、分子动力学模拟(MD)

> 核心工具：LAMMPS / GROMACS / Materials Studio (Forcite) / NAMD / Desmond

| 序号 | 子业务 | 关键词 | 典型场景 |

| 2.1 | 力场选型与参数化 | ReaxFF、Tersoff、EAM、COMPASS、OPLS | 金属/共价/有机体系力场标定 |

| 2.2 | 结构分析与径向分布函数 | RDF、配位数、结构因子 | 液体/非晶态结构表征 |

| 2.3 | 扩散系数计算 | MSD、Einstein关系、VACF | 离子导体、电池电解质 |

| 2.4 | 自由能计算 | FEP、TI、伞形采样、Metadynamics | 结合自由能、相变自由能 |

| 2.5 | 粗粒化建模 | MARTINI、CG力场、映射方案 | 大体系/长时间尺度模拟 |

| 2.6 | 声子谱与热导率 | 声子寿命、Green-Kubo、NEMD | 热电材料、热管理 |

| 2.7 | 力学性质模拟 | 应力-应变曲线、屈服强度、断裂 | 纳米线/薄膜力学行为 |

| 2.8 | 界面模拟 | 固液界面、润湿性、界面能 | 催化、防腐、复合材料 |

| 2.9 | 生物分子模拟 | 蛋白折叠、配体结合、膜动力学 | 药物设计、生物物理 |

| 2.10 | 高分子模拟 | 链构象、玻璃化转变、缠结 | 聚合物性能预测 |

| 2.11 | 相变模拟 | 熔化、结晶、马氏体相变 | 材料相变机理 |

| 2.12 | 反应分子动力学 | ReaxFF、化学反应路径、产物分布 | 燃烧、催化、分解反应 |

| 2.13 | 均方根偏差分析 | RMSD、RMSF、回转半径 | 蛋白质构象稳定性 |

| 2.14 | 输运性质 | 粘度、热扩散、电导率 | 流体性质、离子液体 |

 三、有限元仿真(FEA/CFD)

> 核心工具：ANSYS / COMSOL / Abaqus / Fluent / OpenFOAM / SolidWorks Simulation

| 序号 | 子业务 | 关键词 | 典型场景 |

| 3.1 | 结构静力学分析 | 应力、应变、变形、强度校核 | 零部件强度评估 |

| 3.2 | 结构动力学 | 模态分析、谐响应、瞬态动力学 | 振动特性、共振规避 |

| 3.3 | 疲劳寿命分析 | S-N曲线、疲劳累积损伤、裂纹扩展 | 焊接接头、轴类件寿命 |

| 3.4 | CFD流体仿真 | 流场、压力场、速度场、湍流模型 | 管道流动、外流场 |

| 3.5 | 气动仿真 | 升力/阻力、马赫数、边界层 | 机翼/叶片/车辆气动 |

| 3.6 | 搅拌器/混合仿真 | MRF、滑移网格、混合时间 | 反应釜、搅拌槽设计 |

| 3.7 | 传热分析 | 稳态/瞬态导热、对流换热、辐射 | 散热设计、热管理 |

| 3.8 | 热-力耦合 | 热应力、热应变、热-机疲劳 | 焊接仿真、热膨胀 |

| 3.9 | 电磁仿真 | 静磁场、涡流、电磁波 | 电机、天线、感应加热 |

| 3.10 | 多物理场耦合 | 压电、流-固耦合、热-流-固 | 传感器、MEMS、流致振动 |

| 3.11 | 焊接仿真 | 焊接温度场、残余应力、变形 | 焊接工艺优化 |

| 3.12 | 冲击与碰撞 | 显式动力学、LS-DYNA、侵彻 | 汽车碰撞、防爆设计 |

| 3.13 | 材料拉伸与断裂 | 弹塑性、损伤力学、J积分 | 材料力学性能、断裂力学 |

| 3.14 | 声学仿真 | 噪声传播、声腔共振、隔声 | 噪声控制、声学设计 |

| 3.15 | 优化与参数扫描 | 拓扑优化、尺寸优化、DOE | 轻量化设计、性能优化 |

四、相图计算与热力学

> 核心工具：Thermo-Calc / FactSage / Pandat / Materials Studio (CASTEP) / openBabel

| 序号 | 子业务 | 关键词 | 典型场景 |

| 4.1 | 二元相图计算 | 相边界、共晶点、固溶度 | 合金体系相平衡 |

| 4.2 | 三元相图计算 | 等温截面、等值线、液相面投影 | 多元合金设计 |

| 4.3 | 相稳定性分析 | Gibbs自由能、凸包图、驱动力 | 亚稳相、竞争相判断 |

| 4.4 | 热力学性质计算 | 生成焓、熵、比热、活度 | 热力学数据库评估 |

| 4.5 | 凝固路径模拟 | Scheil模型、杠杆规则、枝晶偏析 | 铸造工艺、成分设计 |

| 4.6 | 热力学数据库评估 | 评估参数、CALPHAD方法、数据库优化 | 新合金体系数据库开发 |

| 4.7 | 相平衡计算 | 平衡相分数、组成、转变温度 | 热处理工艺制定 |

| 4.8 | 化学相图(Pourbaix) | 电位-pH图、腐蚀区/钝化区 | 腐蚀防护、电化学 |

| 4.9 | 相图实验验证辅助 | DSC/TGA数据拟合、XRD标定 | 实验与计算交叉验证 |

五、机器学习与材料信息学

> 核心工具：Python (scikit-learn / PyTorch / TensorFlow) / DeePMD / MACE / ALIGNN / matminer

| 序号 | 子业务 | 关键词 | 典型场景 |

| 5.1 | 机器学习势函数 | NN势、GAP、DPMD、MACE、NEP | 大尺度高精度MD模拟 |

| 5.2 | 材料性能预测 | 回归模型、带隙/形成能/硬度预测 | 高通量材料筛选 |

| 5.3 | 分子性质预测 | 图神经网络、SMILES、分子描述符 | 药物分子/催化剂筛选 |

| 5.4 | 高通量虚拟筛选 | 数据库扫描、描述符过滤、排序 | 候选材料快速筛选 |

| 5.5 | 逆向设计与结构生成 | 生成模型、VAE、GAN、扩散模型 | 新材料/新分子设计 |

| 5.6 | 材料数据库挖掘 | Materials Project/OQMD/AFLOW数据 | 数据驱动发现 |

| 5.7 | 图神经网络建模 | 晶体图、分子图、等变神经网络 | 晶体/分子性质建模 |

| 5.8 | 主动学习与贝叶斯优化 | 迭代采样、代理模型、实验设计 | 加速DFT/实验筛选 |

| 5.9 | 强化学习优化 | 策略梯度、路径规划、分子生成 | 反应路径、分子优化 |

| 5.10 | 特征工程与可解释性 | 描述符、SHAP、特征重要性 | 模型可解释性分析 |