01-2-计算方法分类

计算材料学方法可以根据不同的时间尺度和长度尺度进行分类，主要分为宏观、介观和微观三大类。每个层级的计算方法关注不同尺度下的材料行为，并采用不同的数学工具和物理模型来模拟和预测材料性质。

1. 宏观方法：在宏观尺度上，材料表现出的现象如力学行为、热力学特性等，可以通过连续介质力学模型来描述。这类模型通常基于本构关系和湍流模型等方程，用于模拟材料的整体力学性能。

2. 介观方法：介观尺度介于宏观和微观之间，常用的方法包括玻尔兹曼方程和粗粒化分子动力学（CGMD）等。这些方法用于模拟微观结构的演化过程，如晶界运动、缺陷形成等，通过统计力学的方法将微观尺度的行为与宏观表现联系起来。

3. 微观方法：微观尺度上，常用量子力学方法如密度泛函理论（DFT）和经典分子动力学（MD）来描述原子和分子层面的相互作用。这些方法能够精确模拟原子间的相互作用和电子结构，适用于材料的原子级别模拟，如材料的电子性质、化学反应动力学等。

总的来说，计算材料学的方法通过在不同的时间和空间尺度上应用合适的模型，能够帮助科学家更好地理解材料的多尺度行为，并推动材料设计和性能优化的发展。