Integrated computational materials engineering
ઇન્ટિગ્રેટેડ કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગ (ICME) એ બહુવિધ લંબાઈના સ્કેલ પર મટિરીયલ્સ મોડેલ્સને જોડીને ઉત્પાદનો, તેમાં સમાવિષ્ટ સામગ્રી અને તેમની સંકળાયેલ સામગ્રી પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓની રચના કરવાનો અભિગમ છે. મુખ્ય શબ્દો "સંકલિત" છે, જેમાં બહુવિધ લંબાઈના સ્કેલ પર એકીકૃત મોડેલ્સનો સમાવેશ થાય છે, અને "એન્જિનિયરિંગ", જે ઔદ્યોગિક ઉપયોગિતાને સૂચવે છે. ધ્યાન સામગ્રી પર છે, એટલે કે. પ્રક્રિયાઓ કેવી રીતે ભૌતિક માળખાઓનું ઉત્પાદન કરે છે, તે માળખાઓ કેવી રીતે ભૌતિક ગુણધર્મોને જન્મ આપે છે અને આપેલ ઉપયોગ માટે સામગ્રી કેવી રીતે પસંદ કરવી તે સમજવું. મુખ્ય કડીઓ પ્રક્રિયા-માળખાં-મિલકતો-કામગીરી છે. રાષ્ટ્રીય અકાદમીઓનો અહેવાલ સામગ્રીની પ્રક્રિયા-રચનાઓ-મિલકતો-કામગીરીને પકડવા માટે બહુસ્તરીય સામગ્રી મોડેલિંગનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાતનું વર્ણન કરે છે. આઇ. સી. એમ. ઈ. માં માનકીકરણ ચોક્કસ ઉત્પાદનો માટે સામગ્રીની રચના કરવાના મહત્વાકાંક્ષી આઇ. સી. એમ. ઈ. ઉદ્દેશને પહોંચી વળવા માટે મૂળભૂત જરૂરિયાત છે. ઘટકો એ ઘટકના ઇતિહાસનું સંકલિત અને આંતરશાખાકીય કોમ્પ્યુટેશનલ વર્ણન છે જે સજાતીય, આઇસોટ્રોપિક અને તણાવ મુક્ત મેલ્ટ રેસ્પની ધ્વનિ પ્રારંભિક સ્થિતિથી શરૂ થાય છે. ગેસ તબક્કો અને અનુગામી પ્રક્રિયા પગલાંઓ દ્વારા ચાલુ રહે છે અને આખરે ઓપરેશનલ લોડ હેઠળ નિષ્ફળતાની શરૂઆતના વર્ણનમાં સમાપ્ત થાય છે. ઇન્ટિગ્રેટેડ કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગ એ બહુવિધ લંબાઈના સ્કેલ પર મટિરિયલ મોડેલ્સને જોડીને ઉત્પાદનો, તેમાં સમાવિષ્ટ સામગ્રી અને તેમની સંકળાયેલ સામગ્રી પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓની રચના કરવાનો અભિગમ છે. આમ આઇ. સી. એમ. ઈ. ને સ્વાભાવિક રીતે વિવિધ મોડેલો અને સોફ્ટવેર સાધનોના સંયોજનની જરૂર પડે છે. આ રીતે ICME સંબંધિત સાધનો માટે સામાન્ય સંચાર ધોરણને વ્યાખ્યાયિત કરીને ICME ને ઔદ્યોગિક ઉપયોગમાં પ્રોત્સાહન આપવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા હિતધારકોના વૈજ્ઞાનિક નેટવર્કનું નિર્માણ કરવું એ એક સામાન્ય ઉદ્દેશ છે. માહિતીના આદાન-પ્રદાનનું માનકીકરણ સિમ્યુલેશન પરિણામોના આદાન-પ્રદાન માટે ડેટા ફોર્મેટ્સને પ્રમાણિત અને સામાન્ય બનાવીને એક સામાન્ય ભાષા પેદા કરવાના પ્રયાસો ICMEના સફળ ભાવિ કાર્યક્રમો તરફ એક મોટું ફરજિયાત પગલું રજૂ કરે છે. આઇ. સી. એમ. ઈ. માટે ભવિષ્યનું માળખાકીય માળખું જેમાં વિવિધ સ્કેલ પર કાર્યરત વિવિધ શૈક્ષણિક અને/અથવા વ્યાપારી સિમ્યુલેશન ટૂલ્સનો સમાવેશ થાય છે અને પ્રમાણિત ડેટા એક્સચેન્જના રૂપમાં સામાન્ય ભાષા દ્વારા મોડ્યુલર એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોવાથી ઉત્પાદન સાંકળ સાથે વિવિધ શાખાઓને એકીકૃત કરવાની મંજૂરી મળશે, જે અત્યાર સુધીમાં ભાગ્યે જ એકબીજા સાથે સંકળાયેલી છે. આ વાસ્તવિક પ્રક્રિયા માટેની પ્રારંભિક શરત તરીકે અગાઉના પગલાઓમાંથી ઉદ્ભવતા ઘટક ઇતિહાસને એકીકૃત કરીને વ્યક્તિગત પ્રક્રિયાઓની સમજણમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરશે. આખરે આ ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ પ્રક્રિયા અને ઉત્પાદન દૃશ્યો તરફ દોરી જશે અને ચોક્કસ સામગ્રી અને ઘટક ગુણધર્મોના અસરકારક ટેલરિંગને મંજૂરી આપશે. આઇ. સી. એમ. ઇ. જી. પ્રોજેક્ટ અને તેનું મિશન આઇ. સી. એમ. ઇ. જી. પ્રોજેક્ટનો ઉદ્દેશ આઇ. સી. એમ. ઇ. સંબંધિત સાધનો માટે સામાન્ય સંચાર ધોરણને વ્યાખ્યાયિત કરીને આઇ. સી. એમ. ઇ. ને ઔદ્યોગિક ઉપયોગમાં પ્રોત્સાહન આપવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા હિતધારકોના વૈજ્ઞાનિક નેટવર્કનું નિર્માણ કરવાનો છે. આખરે આ ઇલેક્ટ્રોનિક, એટોમિસ્ટિક, મેસોસ્કોપિક અને સાતત્ય સમુદાયોના હિતધારકોને જ્ઞાન અને શ્રેષ્ઠ પ્રેક્ટિસની વહેંચણીથી લાભ મેળવવાની મંજૂરી આપશે અને આમ સામગ્રી વૈજ્ઞાનિકો, આઇટી ઇજનેરો અને ઔદ્યોગિક વપરાશકર્તાઓના વિવિધ સમુદાયો વચ્ચે ઊંડી સમજણને પ્રોત્સાહન આપશે. ICMEg સિમ્યુલેશન પ્રદાતાઓ અને વપરાશકર્તાઓનું આંતરરાષ્ટ્રીય નેટવર્ક બનાવશે. તે હવે ખૂબ જ અલગ સાધનો/પદ્ધતિઓ અને ડેટા ફોર્મેટનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ સમુદાયો (શિક્ષણ અને ઉદ્યોગ) વચ્ચે ઊંડી સમજણને પ્રોત્સાહન આપશે. એક ઘટકના જીવન-ચક્ર સાથે અને વિવિધ ધોરણો (ઇલેક્ટ્રોનિક, અણુશાસ્ત્રીય, મેસોસ્કોપિક, સાતત્ય) માં માહિતીના આદાનપ્રદાનનું સુમેળ અને માનકીકરણ એ ICMEgની મુખ્ય પ્રવૃત્તિ છે. આઇસીએમઇજીનું ધ્યેય સિમ્યુલેશન સોફ્ટવેર પ્રદાતાઓ, સરકારી અને આંતરરાષ્ટ્રીય માનકીકરણ સત્તાવાળાઓ, આઇસીએમઇ વપરાશકર્તાઓ, સામગ્રી અને પ્રક્રિયાના ક્ષેત્રના સંગઠનો અને શિક્ષણવિદોને સંપર્કોના નેટવર્કની સ્થાપના અને જાળવણી કરવાનું છે, જે આઇસીએમઇ ભાષાને એક ખુલ્લા અને પ્રમાણિત સંચાર પ્રોટોકોલના રૂપમાં વ્યાખ્યાયિત કરે છે અને સંદેશાવ્યવહાર કરે છે, જે ગુમ થયેલ સાધનો, મોડેલો અને કાર્યાત્મકતાઓને ઓળખવા માટે બહુસ્તરીય સામગ્રી ડિઝાઇનના ક્ષેત્રમાં જ્ઞાનની વહેંચણીને ઉત્તેજીત કરે છે અને પ્રારંભિક ધોરણમાં ભાવિ સુધારાઓ વિશે ચર્ચા કરવા અને નિર્ણય લેવા માટે તેમના વિકાસ માટે એક રોડમેપ પ્રસ્તાવિત કરે છે. આઇસીએમઇજીની પ્રવૃત્તિઓમાં સંકલિત કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગ માટે સોફ્ટવેર સોલ્યુશન્સ પર આંતરરાષ્ટ્રીય વર્કશોપનું આયોજન અને આઇસીએમઇ માટે ઉપલબ્ધ સિમ્યુલેશન સોફ્ટવેર પર બજાર અભ્યાસ અને સર્વેક્ષણ હાથ ધરવાનો સમાવેશ થાય છે. તેના મુખ્ય પરિણામો આઇસીએમઇ માટે સોફ્ટવેર સોલ્યુશન્સની હેન્ડબુક છે, આઇસીએમઇ સેટિંગ્સમાં માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર માહિતીના આદાનપ્રદાન માટે યોગ્ય સંચાર ફાઇલ ધોરણ તરીકે એચ. ડી. એફ. 5 ની ઓળખ, માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ માટે મેટાડેટા વર્ણનનું સ્પષ્ટીકરણ, આઇસીએમઇના ક્ષેત્રમાં હિસ્સેદારોનું નેટવર્ક, આઇસીએમઇજી પ્રોજેક્ટમાં શરૂ કરવામાં આવતી મોટાભાગની પ્રવૃત્તિઓ યુરોપિયન મટિરીયલ્સ મોડેલિંગ કાઉન્સિલ દ્વારા ચાલુ રાખવામાં આવે છે અને માર્કેટ પ્લેસ પ્રોજેક્ટમાં મટિરિયલ પ્રોસેસિંગમાં મલ્ટીસ્કેલ મોડેલિંગનો હેતુ વિવિધ સ્તરો અને પ્રાથમિક પ્રક્રિયાઓના ગુણધર્મોમાંથી માહિતી અથવા મોડેલ્સનો ઉપયોગ કરીને એક સ્તર પર સામગ્રી ગુણધર્મો અથવા વર્તનનું મૂલ્યાંકન કરવાનો છે. સામાન્ય રીતે, લંબાઈ અને સમયની ચોક્કસ વિન્ડો પર એક ઘટનાને સંબોધતા નીચેના સ્તરોને ઓળખવામાં આવે છેઃ માળખાકીય સ્કેલઃ મર્યાદિત તત્વ, મર્યાદિત કદ અને મર્યાદિત તફાવત આંશિક વિભેદક સમીકરણ એ ઉકેલકો છે જેનો ઉપયોગ નક્કર મિકેનિક્સ અને મોટા (મીટર) સ્કેલ પર પરિવહનની ઘટના જેવા માળખાકીય પ્રતિસાદોનું અનુકરણ કરવા માટે થાય છે. પ્રક્રિયા મોડેલિંગ/સિમ્યુલેશનઃ એક્સટ્રુઝન, રોલિંગ, શીટ ફોર્મિંગ, સ્ટેમ્પિંગ, કાસ્ટિંગ, વેલ્ડીંગ વગેરે. ઉત્પાદન મોડેલિંગ/સિમ્યુલેશનઃ પ્રદર્શન, અસર, થાક, કાટ, વગેરે. મેક્રોસ્કેલઃ રચનાત્મક (રિઓલોજી) સમીકરણોનો ઉપયોગ ઘન મિકેનિક્સમાં સાતત્ય સ્તરે અને મિલીમીટર સ્કેલ પર પરિવહન ઘટનાઓમાં થાય છે. મેસોસ્કેલઃ સાતત્ય સ્તરના ફોર્મ્યુલેશનનો ઉપયોગ બહુવિધ માઇક્રોમીટર સ્કેલ પર અલગ જથ્થા સાથે થાય છે. "મેસો" એ એક અસ્પષ્ટ શબ્દ છે જેનો અર્થ "મધ્યવર્તી" થાય છે તેથી તેનો ઉપયોગ વિવિધ મધ્યવર્તી ધોરણોનું પ્રતિનિધિત્વ કરવા માટે કરવામાં આવે છે. આ સંદર્ભમાં, તે ધાતુઓ માટે સ્ફટિક પ્લાસ્ટિસિટી, કોઈપણ સામગ્રી માટે એશેલ્બી સોલ્યુશન્સ, હોમોજિનાઇઝેશન પદ્ધતિઓ અને એકમ કોષ પદ્ધતિઓમાંથી મોડેલિંગનું પ્રતિનિધિત્વ કરી શકે છે. માઇક્રોસ્કેલઃ મોડેલિંગ તકનીકો કે જે માઇક્રોમીટર સ્કેલનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જેમ કે ધાતુઓ માટે ડિસ્લોકેશન ડાયનેમિક્સ કોડ અને મલ્ટીફેઝ સામગ્રી માટે ફેઝ ફિલ્ડ મોડેલ. નેનોમીટરથી મિલીમીટર સ્કેલ પર તબક્કા સંક્રમણો અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર રચના અને ઉત્ક્રાંતિના તબક્કા ક્ષેત્રના નમૂનાઓ. નેનોસ્કેલઃ અર્ધ-પ્રયોગમૂલક અણુશાસ્ત્રીય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે જેમ કે લેનાર્ડ-જોન્સ, બ્રેનર પોટેન્શિયલ, એમ્બેડેડ એટમ મેથડ (ઇએએમ) પોટેન્શિયલ, અને મોલેક્યુલર ડાયનેમિક્સ (એમ. ડી.), મોલેક્યુલર સ્ટેટિક્સ (એમએસ), મોન્ટે કાર્લો (એમસી), અને કાઇનેટિક મોન્ટે કાર્લો (કેએમસી) ફોર્મ્યુલેશનમાં મોડિફાઇડ એમ્બેડેડ એટમ પોટેન્શિયલ (એમઇએએમ). ઇલેક્ટ્રોનિક સ્કેલઃ શ્રોએડિંગર સમીકરણોનો ઉપયોગ કોમ્પ્યુટેશનલ માળખામાં ઇલેક્ટ્રોન ઓર્બિટલ્સના ડેન્સિટી ફંક્શનલ થિયરી (ડી. એફ. ટી.) મોડેલ તરીકે અને એંગસ્ટ્રોમથી નેનોમીટર સ્કેલ પર બંધન તરીકે થાય છે. કેટલાક સોફ્ટવેર કોડ છે જે વિવિધ લંબાઈના સ્કેલ પર કામ કરે છે જેમ કેઃ સંતુલન તબક્કાના આકૃતિઓ અને બિન-સંતુલન તબક્કાઓની આગાહી માટે CALPHAD કોમ્પ્યુટેશનલ થર્મોડાયનેમિક્સ. માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર ઇવોલ્યુશનના સિમ્યુલેશન માટે તબક્કા ક્ષેત્ર કોડ પ્રક્રિયા પરિમાણો, માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર સુવિધાઓ અને ગુણધર્મોના ડેટાબેઝ જેમાંથી કોઈ વિવિધ લંબાઈના સ્કેલ પર સહસંબંધ દોરી શકે છે જીઓડિક્ટ-મેથ2માર્કેટ વી. પી. એસ.-માઇક્રોની ડિજિટલ મટિરિયલ લેબોરેટરી એ બહુસ્તરીય સંભવિત અસ્થિભંગ મિકેનિક્સ સોફ્ટવેર છે. સ્વિફ્ટકોમ્પ એ માળખા જીનોમના મિકેનિક્સ પર આધારિત બહુસ્તરીય રચનાત્મક મોડેલિંગ સોફ્ટવેર છે. ડિજિમેટ એ મલ્ટીસ્કેલ મટિરિયલ મોડેલિંગ પ્લેટફોર્મ છે આઇસીએમઇ માટે સુસંગતતા ધરાવતા સોફ્ટવેર સાધનોનું વ્યાપક સંકલન આઇસીએમઇ માટે સોફ્ટવેર સોલ્યુશન્સની હેન્ડબુકમાં દસ્તાવેજીકરણ કરવામાં આવ્યું છે. યીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ વિ. તાપમાન, સાતત્ય મોડેલોમાં ઉપયોગ માટે CALPHAD કોમ્પ્યુટેશનલ થર્મોડાયનેમિક્સ સોફ્ટવેર રચનાના કાર્ય તરીકે મુક્ત ઊર્જાની આગાહી કરે છે; તબક્કા ક્ષેત્ર મોડેલ પછી માળખાની રચના અને વિકાસની આગાહી કરવા માટે આનો ઉપયોગ કરે છે, જે પછી ગુણધર્મો સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે. તબક્કા ક્ષેત્રના નમૂનાઓ અને અન્ય માઇક્રોસ્ટ્રક્ટર ઉત્ક્રાંતિ સંકેતો દ્વારા માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર ઉત્ક્રાંતિના નમૂના માટે આવશ્યક ઘટક પ્રારંભિક અને સીમા શરતો છે. જ્યારે સીમા શરતો લેવામાં આવી શકે છે, દા. ત. વાસ્તવિક પ્રક્રિયાના અનુકરણમાંથી, પ્રારંભિક શરતો (એટલે કે. વાસ્તવિક પ્રક્રિયાના તબક્કામાં પ્રવેશતા પ્રારંભિક માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર) માં સજાતીય, આઇસોટ્રોપિક અને તણાવ મુક્ત ઓગળવાથી શરૂ થતી સમગ્ર સંકલિત પ્રક્રિયાના ઇતિહાસનો સમાવેશ થાય છે. આમ-એક સફળ આઇ. સી. એમ. ઈ. માટે-સમગ્ર પ્રક્રિયા સાંકળ સાથે અને તમામ સંબંધિત લંબાઈના ધોરણોમાં માહિતીનું કાર્યક્ષમ આદાનપ્રદાન ફરજિયાત છે. આ હેતુ માટે જોડવામાં આવતા મોડેલોમાં શૈક્ષણિક અને/અથવા વ્યાવસાયિક મોડેલિંગ સાધનો અને સિમ્યુલેશન સોફ્ટવેર પેકેજો બંનેનો સમાવેશ થાય છે. મોડેલિંગ સાધનોની આ વિજાતીય વિવિધતામાં માહિતીના પ્રવાહને સુવ્યવસ્થિત કરવા માટે, મોડ્યુલર, પ્રમાણિત સિમ્યુલેશન પ્લેટફોર્મની વિભાવના તાજેતરમાં પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે. આ ખ્યાલની પ્રથમ અનુભૂતિ એ એક્સવીઆઈપીએમએપી®-સામગ્રી પ્રક્રિયા માટે આચેન વર્ચ્યુઅલ પ્લેટફોર્મ છે. પ્રક્રિયા નમૂનાઓ માળખાના લક્ષણોના અવકાશી વિતરણની ગણતરી કરે છે, દા. ત. સંયુક્ત સામગ્રીમાં ફાઇબરની ઘનતા અને અભિગમ; નાના પાયે મોડેલો પછી માળખા અને ગુણધર્મો વચ્ચેના સંબંધોની ગણતરી કરે છે, એકંદર ભાગ અથવા સિસ્ટમ વર્તણૂકના સાતત્ય મોડેલોમાં ઉપયોગ માટે મોટા પાયે મોડેલો સ્પષ્ટપણે નાના પાયે મોડેલો સાથે સંપૂર્ણપણે જોડાય છે, દા. ત. ફ્રેક્ચર સિમ્યુલેશન મોડેલોના ક્રેક ટિપ સ્યુટ (મોટા પાયે, નાના પાયે, અણુ-સ્કેલ, પ્રક્રિયા-માળખું, માળખું-ગુણધર્મો, વગેરે) પર અણુ ગતિના એફ. ડી. મોડેલ સાથે મેક્રોસ્કોપિક વિકૃતિના સાતત્ય ઘન મિકેનિક્સ મોડેલને એકીકૃત કરી શકે છે. સંપૂર્ણપણે નવી સામગ્રીની કોમ્પ્યુટેશનલ ડિઝાઇનને સક્ષમ કરવા માટે સિસ્ટમ ડિઝાઇન માળખામાં અધિક્રમિક રીતે સંકલિત કરી શકાય છે. કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરિયલ ડિઝાઇનમાં ICMEના ઉપયોગમાં વ્યાવસાયિક અગ્રણી ક્યુઝટેક ઇનોવેશન એલએલસી છે, જે નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર ગ્રેગ ઓલ્સન દ્વારા સહ-સ્થાપિત ઇવાન્સ્ટન, આઈએલમાં એક નાનો વ્યવસાય છે. ક્યુઝટેકની ઉચ્ચ પ્રદર્શન ધરાવતી ફેરિયમ ® સ્ટીલ્સ ICME પધ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ડિઝાઇન અને વિકસાવવામાં આવી હતી. પ્રોફેસર માર્ક એફ. હોર્સ્ટેમેયર (પ્રેડિક્ટિવ ડિઝાઇન ટેક્નોલોજીસના સ્થાપક) ની આગેવાની હેઠળની ટીમ દ્વારા વિકસિત મિસિસિપી સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ઇન્ટરનલ સ્ટેટ વેરિયેબલ (ISV) પ્લાસ્ટિસિટી-ડેમેજ મોડેલ (DMG) નો ઉપયોગ કેડિલેક કંટ્રોલ આર્મ, કોર્વેટ એન્જિન ક્રેડલ અને કેપ ધરાવતા પાવડર મેટલ સ્ટીલ એન્જિનની ડિઝાઇનને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો છે. ઇ. એસ. આઇ. ગ્રૂપ તેના પ્રોકાસ્ટ અને એસ. વાય. એસ. વેલ્ડ દ્વારા એરોસ્પેસ, ઓટોમોટિવ અને સરકારી સંસ્થાઓમાં મુખ્ય ઉત્પાદકો દ્વારા ઉત્પાદન પહેલાં ધાતુઓના સ્થાનિક સામગ્રીના તબક્કાના ફેરફારોને અનુકરણ કરવા માટે ઉત્પાદન વાતાવરણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા વ્યાપારી મર્યાદિત તત્વ ઉકેલો છે. PAMFORM નો ઉપયોગ સંયુક્ત રચના ઉત્પાદન સિમ્યુલેશન દરમિયાન સામગ્રીના ફેરફારોને ટ્રેક કરવા માટે થાય છે. શિક્ષણ કાત્સુયો થોર્ટને 2010ની એમએસ એન્ડ ટી આઇસીએમઇ ટેકનિકલ સમિતિની બેઠકમાં જાહેરાત કરી હતી કે એનએસએફ 2011થી મિશિગન યુનિવર્સિટીમાં આઇસીએમઇ પર "સમર સ્કૂલ" ને ભંડોળ પૂરું પાડશે. નોર્થવેસ્ટરે 2011ના અંતમાં આઇ. સી. એમ. ઈ. માં માસ્ટર ઓફ સાયન્સ સર્ટિફિકેટ આપવાનું શરૂ કર્યું હતું. હોર્સ્ટેમેયર 2012 પર આધારિત પ્રથમ ઇન્ટિગ્રેટેડ કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગ (ICME) અભ્યાસક્રમ મિસિસિપી સ્ટેટ યુનિવર્સિટી (MSU) ખાતે 2012માં સ્નાતક અભ્યાસક્રમ તરીકે વિતરિત કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં [સી. એફ., સુખીજા એટ અલ., 2013] નો સમાવેશ થાય છે. તે પછી 2013 અને 2014 માં એમ. એસ. યુ. માં પણ અંતર શિક્ષણના વિદ્યાર્થીઓ સાથે ભણાવવામાં આવ્યું હતું. 2015 માં, ICME અભ્યાસક્રમ ડૉ. માર્ક હોર્સ્ટેમેયર (MSU) અને ડૉ. વિલિયમ (બિલ) શેલ્ટન (લ્યુઇસિયાના સ્ટેટ યુનિવર્સિટી, LSU) દ્વારા દરેક સંસ્થાના વિદ્યાર્થીઓ સાથે અંતર શિક્ષણ દ્વારા શીખવવામાં આવ્યો હતો. આ અભ્યાસક્રમમાં અપનાવવામાં આવેલી પદ્ધતિનો ધ્યેય વિદ્યાર્થીઓને બહુવિધ લંબાઈના સ્કેલ પર સામગ્રીના માળખા-સંપત્તિ સંબંધોને માપવા માટે સિમ્યુલેશન અને બ્રિજિંગ પ્રક્રિયાઓ ચલાવવા માટે ઇ. વી. ઓ. સી. ડી. દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલા કોમ્પ્યુટેશનલ સાધનો અને પ્રાયોગિક ડેટાનો લાભ લેવા માટે મૂળભૂત કુશળતા પ્રદાન કરવાનો હતો. સોંપાયેલ પ્રોજેક્ટની સફળ સમાપ્તિ પર, વિદ્યાર્થીઓએ ICME વિકી પર તેમના બહુસ્તરીય મોડેલિંગ શીખવાના પરિણામો પ્રકાશિત કર્યા, જે વિદ્યાર્થીની સિદ્ધિઓનું સરળ મૂલ્યાંકન અને ABET ઇજનેરી માન્યતા બોર્ડ દ્વારા નિર્ધારિત ગુણોને સ્વીકારવાની સુવિધા આપે છે. કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરીયલ્સ સાયન્સ મટિરીયલ્સ ઇન્ફોર્મેટિક્સ ICME સાયબર ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર રેફરન્સસ JOM નવેમ્બર 2006 અંક પણ જુઓ, જે ICME કમિટી ઓન ઇન્ટિગ્રેટેડ કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગ, નેશનલ રિસર્ચ કાઉન્સિલ, ઇન્ટિગ્રેટેડ કોમ્પ્યુટેશનલ મટિરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગઃ એ ટ્રાન્સફોર્મેશનલ ડિસિપ્લિન ફોર ઇમ્પ્રૂવ્ડ કોમ્પિટિટિવનેસ એન્ડ નેશનલ સિક્યુરિટી, નેશનલ એકેડેમીઝ પ્રેસ, 2008., NAP લિંક G. ઓલ્સન, ડિઝાઇનિંગ એ ન્યૂ મટિરિયલ વર્ડ, સાયન્સ, વોલ્યુમ. 288, મે 12,2000 હોર્સ્ટેમેયર 2009: હોર્સ્ટેમેયર એમ. એફ., "મલ્ટિસ્કેલ મોડેલિંગઃ એ રિવ્યૂ", પ્રેક્ટિકલ એસ્પેક્ટ્સ ઓફ કોમ્પ્યુટેશનલ કેમિસ્ટ્રી, એડ. જે. લેસ્ઝિન્સ્કી અને એમ. કે. શુક્લા, સ્પ્રિંગર સાયન્સ + બિઝનેસ મીડિયા, પીપી. 87-135,2009 મે 2017ના અંકમાં (વોલ્યુમ. 69, ના. 5) જે. ઓ. એમ. <આઇ. ડી. 1> નું મિસિસિપી સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ખાતે આઇ. સી. એમ. ઈ. માટે સાયબર ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર જીઓડિક્ટ ડિજિટલ મટિરિયલ લેબોરેટરી મટિરીયલ્સ સાયન્સ