1.使金屬材料熱加工由“技藝”走向“科學”，徹底改變熱加工的落后面貌。
金屬材料熱加工過程是十分復雜的高溫、動態(tài)、瞬時過程，難以直接觀察、在這個過程中，材料經液態(tài)流動充到、凝固結晶、固態(tài)流動變形、相變、再結晶和重結晶等多種微觀組織變化以及缺陷的產生與消失等一系列復雜的物理、化學、冶金變化而最后成為毛坯或構件。我們必須控制這個過程使材料的成分、組織、性能最后處于最佳狀態(tài)，必須使缺陷減到最小或將它驅趕到危害最小的地方去。但這一切都不能直接觀察到，間接測試也十分困難。
長期以來、基礎學科的理論知識難以定量指導材料熱加工過程，材料熱加工工藝設計只能建立在“經驗”基礎上。近年來，隨著試驗技術及計算機技術的發(fā)展和材料成形理論的深化，材料成形過程工藝設計方法正在發(fā)生著質的改變。材料熱加工工藝模擬技術就是在材料熱加工理論指導下，通過數(shù)值模擬和物理模擬，在實驗室動態(tài)仿真材料的熱加工過程，預測實際工藝條件下材料的最后組織、性能和質量，進而實現(xiàn)熱加工工藝的優(yōu)化設計。它將使材料熱加工沿此力向由“技藝”走向“科學”，并為實現(xiàn)擬實制造邁出第一步，使機械制造業(yè)的技術水平產生質的飛躍。

2.是預測并保證材料熱加工過程質量的先進手段，特別對確保關鍵大件一次制造成功，具有重大的應用背景和效益。
我國重大機電設備研制、生產的一個難點是大件制造；大件制造關鍵又是熱加工。由于大件形大體重，品種多，批最小，生產周期長，造價高，迫切要求“一次制造成功”，一旦報廢、在經濟和時間上都造成重大損失，難以挽回。由于用傳統(tǒng)的熱加工工藝對這樣的巨形工件進行處理是存在較大危險的，所以只能憑經驗采用試制的辦法．因為現(xiàn)在還無法對材料內部宏觀、微觀結構的演化進行理想控制，因而發(fā)生多次大件報廢的重大事故，投入使用的大件，很多也是帶傷運行。建立在工藝模擬、優(yōu)化基礎上的熱加工工藝設計技術，可以將“隱患”消滅在計算機擬實加工的反復比較中、從而確保關鍵大件一次制造成功。這已為國內外不少應用實例所證實。
對于大批量生產的毛坯件．通過工藝模擬及優(yōu)化，可以減少試模次數(shù)，進而確保一次試模成功。

3.是實現(xiàn)快速設計制造、虛擬設計制造、分布式設計制造的技術基礎。
熱加工是制造業(yè)的重要工序，制造業(yè)的發(fā)展及制造模式的變革離不開熱加工的技術進步。從知識這一坐標看，人類以經歷了技藝→手冊指導→專家系統(tǒng)的過程，要達到更完美的水平，必須進行過程/工藝模擬因為只有通過模擬仿真，人們才能認識過程的本質，預測并優(yōu)化過程的結果，并快速對瞬息萬變的市場變化作出設計及工藝的改變；另外，只有通過過程模擬，才能使設計與制造聯(lián)成一體。它是實現(xiàn)快速設計、制造，擬實設計、制造以及分布式設計、制造的知識（技術）基礎。

4.本領域是多項學科的交叉，對應用高新技術改造傳統(tǒng)學科進而開拓新興工程技術具有重大意義。
本研究領域涉及金屬材料的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等熱加工學科；物理化學、計算數(shù)學、材料成形理論、傳熱學、傳質學、流體力學、固體力學、金屬學、金屬物理學等技術基礎學科；計算機應用、測試技術、網絡技術、新材料等高新技術學科。其學術價值在于：以現(xiàn)代計算機、測試技術為手段，架起技術基礎學科與金屬材料熱加工的橋梁，使基礎學科的理論能夠直接定量地指導材料熱加工過程，體現(xiàn)了基礎學科、高新技術與材料熱加工學科三者之間的交叉和結合。它使材料熱加工學科由“技藝”真正成為一門“科學”，它將推動材料熱加工理論、計算機圖形學、計算機金相學、計算機體視學、計算機傳熱學、計算機液體力學、并行工程等新興交叉學科的形成發(fā)展。

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