Metalliska Material

Projektinitiativ #104: Assessing the credibility of Integrated Computational Materials Engineering m

Numerical modelling of industrial products and manufacturing operations is often indicated as an effective tool to minimize the cost of the development of new products. In spite of the broad popularity of Computer Assisted Engineering (CAE) techniques in industrial practice, a comparatively little effort is usually devoted to the analysis and quantification of uncertainties that affect the inputs and outputs of the models developed and managed by the CAE teams.

16 februari, 2017 • 3 minuters läsning

Approximations and uncertainty in physical parameters, boundary conditions, geometry and loads introduce variability in the output, even for fully deterministic models. The analysis of uncertainty in the computed output is a key step to put the validation of models against experimental data on a quantitative basis and, ultimately, to assess the credibility of the models as tools to support and optimize the design and manufacturing of industrial products. An illustrative example of the how the u ncertainty in design parameters impact on the outcome of product development is offered by material properties, for which the availability of experimental data is typically quite limited, especially in the early stages of the design process. Nominal or characteristic material properties, based on information from a variety of sources (e.g. scientific literature, suppliers, experts), are then assumed as input to the models developed to assess the performance of a design under various loading conditions. The uncertainty associated with the material parameters is often overlooked (or taken into account via safety factors), thus leading to overly conservative designs and costly development processes heavily relying on physical prototype testing.

Integrated Computational Materials Engineering (ICME) emerged from the early 2000s as a novel paradigm to the design of engineering products through the combination of computational mechanics and physics-based material models. By quantifying and capturing the influence of specific details of manufacturing processes and material variations on relevant physical properties, ICME provides a structured framework for robust product design, optimizing the allocation of resources for physical testing. A number of cases focused primarily on structural metals for automotive and aerospace components have shown the potential of ICME as a systematic approach to accelerate the development and adoption of materials with tailored properties for industrial applications. A key ingredient for the successful implementation of ICME in industrial practice is the assessment of the credibility of the models developed in the multiscale ecosystem, together with the robustness of their interfaces.

In this proposal, we would like to develop uncertainty quantification and validation methods for ICME applications targeting metallic materials. The proposal aims at formulating a strategy to secure the quality-control of computational models throughout the entire virtual development chain, from the design of an end-product based on high-level requirements to the computational screening of alternative material structures. The project would address the robustness against variation, parameter sensitivity and predictive capability of single models developed to quantify specific physical properties as well as the propagation and possible loss of information across the whole range of relevant length and time scales. Standardization of materials modelling terminology and metadata (in line, for example, with the discussion recently started at the European Committee for Standardization) and quality-assurance in simulation data management are also within the scope of the proposal.

Namn Fabio Santandrea
Organisation RISE

Kommentar #1

Hi,
A very interesting proposal. Quality measures of software is necessary to guarantee that we do not produce unreliable simulation rresults.
I am interesting to take part in preliminary discussions on this topic.
I am behind proposal #1 and #30.

Namn Anders Salwén
Organisation InnoXinetix AB

Nyhet

Välkommen till TripleM!

TripleM är en ny journalistisk plattform för metall-, mineral- och gruvindustrierna. Vi följer tekniken, affärerna, forskningen och människorna som formar branschen, allt med ett nordiskt perspektiv, nyfikenhet och en ambition att förklara hur branscherna hänger ihop.

Mats Janson 10 september, 2026 • 2 minuters läsning

Idén bakom TripleM bottnar i det faktum att metaller finns överallt i våra liv. Och att kunskapen, arbetet och vägvalen bakom dem trots det sällan får det utrymme de förtjänar.

TripleM ska därför vara en plats för alla som arbetar i branschen och för dem som vill förstå den bättre. Vi vill inte bara berätta att en investering görs eller att en teknik utvecklas, utan också varför det spelar roll för produktionen, människorna och samhället runt omkring. Samtidigt är branscherna som vi bevakar stora och spretiga. Därför erbjuder vi möjligheten att skräddarsy vilken typ av nyheter och uppdateringar man vill ta del av.

Flera av oss som är med och lanserar TripleM har arbetat inom metall-, mineral- och gruvindustrierna med journalistik, kommunikation och affärsutveckling. Rent redaktionellt vill vi vara nära branschen och självständiga i vår bevakning. Samarbetspartner bidrar med kunskap, perspektiv och kontakter, men redaktionen bestämmer vad vi bevakar och publicerar. Vår uppgift är att ställa frågor, kontrollera uppgifter och skilja resultat från löften.

Sajten är vårt första steg med intervjuer, fördjupningar och forskningsbevakning. Under hösten växlar vi upp med poddar och nyhetsbrev, en bit i taget för att varje del ska bli genomarbetad och användbar. Längre fram vill vi även skapa fler möjligheter för människor i branschen att mötas och utbyta kunskap.

Nu vill vi gärna höra från dig vad som behöver förklaras bättre? Vem borde vi träffa? Vilka frågor saknar du i bevakningen?

Välkommen till TripleM, vi ser fram emot att lära känna dig!

Tipsa oss!
Har du tips, idéer och tankar kring vad vi på TripleM ska skriva om?
Här hittar du kontaktuppgifter.

Nyhet

Slites kalktillstånd står fast

Heidelberg Materials har fått ett lagakraftvunnet tillstånd för fortsatt och utökad kalkstensbrytning i Slite under 30 år. Högsta domstolen tar inte upp överklagandena. Därmed är tillståndsfrågan avgjord, men bolagets planerade CCS-anläggning är fortfarande pausad i väntan på en finansieringslösning.

Redaktionen 10 september, 2026 • 2 minuters läsning

Högsta domstolen meddelade den 7 september att den inte beviljar prövningstillstånd för överklagandena av Heidelberg Materials täkttillstånd i Slite på Gotland.

Mark- och miljööverdomstolen hade redan i november 2025 beslutat att inte pröva överklaganden från bland andra föreningen Urbergsgruppen och ett antal markägare. När ärendet inte heller tas upp av Högsta domstolen står mark- och miljödomstolens ursprungliga avgörande fast och vinner laga kraft.

Tillstånd för 30 års brytning

Mark- och miljödomstolen vid Nacka tingsrätt beviljade tillståndet i maj 2025. Det gäller i 30 år och omfattar fortsatt och utökad brytning av kalk- och märgelsten i File hajdar-täkten samt märgelsten i Västra brottet.

Heidelberg Materials får också uppföra anläggningar för sortering, krossning och transport av materialet samt leda bort inläckande dag- och grundvatten från täkterna. Kalkstenen används som råvara vid bolagets cementfabrik i Slite.

Tillståndet innehåller ett stort antal villkor om bland annat yt- och grundvatten, naturvärden, buller, vibrationer, damning och kemikaliehantering. Domstolen beviljade även Natura 2000-tillstånd och dispens från vissa bestämmelser i artskyddsförordningen.

Domstolen bedömde att täktverksamheten inte äventyrar den allmänna dricksvattenförsörjningen eller vattenuttag ur enskilda brunnar i täkternas närhet. Om verksamheten ändå skadar brunnar inom det fastställda påverkansområdet ska Heidelberg Materials ordna en alternativ dricksvattenförsörjning.

Bolaget ska investera 1,5 miljarder

Heidelberg Materials uppger att omkring 1,5 miljarder kronor ska investeras i skydds- och kompensationsåtgärder för vatten och natur på Gotland.

I åtagandena ingår enligt bolaget insatser som ska stärka dricksvattenförsörjningen. De planerade åtgärderna beräknas fördubbla den lokala kapaciteten för dricksvatten. Ett kontroll- och uppföljningsprogram ska användas för att följa effekterna och vid behov justera åtgärderna tillsammans med tillsynsmyndigheterna.

Investeringens storlek och den beräknade fördubblingen av dricksvattenkapaciteten är uppgifter från Heidelberg Materials. Effekterna har ännu inte uppnåtts utan är beroende av att åtgärderna genomförs och fungerar som planerat.

CCS-projektet är fortfarande pausat

Det långsiktiga täkttillståndet är en förutsättning för Heidelberg Materials planer på att bygga en anläggning för avskiljning och lagring av koldioxid, CCS, vid cementfabriken.

HD-beskedet innebär däremot inte att CCS-projektet har återstartat eller att finansieringen är klar. Utvecklingsarbetet är fortfarande pausat medan bolaget arbetar vidare med finansieringsfrågan.

Heidelberg Materials står fast vid ambitionen att genomföra satsningen. Enligt bolagets egen beräkning skulle anläggningen kunna minska Sveriges samlade klimatutsläpp med upp till fyra procent. Uppgiften är en prognos och inte ett uppmätt resultat.

Tillståndet undanröjer därmed den rättsliga osäkerheten kring den långsiktiga råvaruförsörjningen till cementfabriken. Det återstår fortfarande ett separat investerings- och finansieringsbeslut innan CCS-planerna kan förverkligas.