計算機在材料科學與工程中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書力求加強基礎(chǔ)理論，闡明基本方法和基本問題，反映國內(nèi)外材料科學領(lǐng)域計算機應(yīng)用的狀況和最新進展，開拓學生的思路和視野。本書內(nèi)容全面、新穎、系統(tǒng)，并且有所側(cè)重。全書共分七章。其中，第一章介紹計算機在材料科學中的應(yīng)用概況，第二章介紹基于給驗電子理論對材料成分設(shè)計的計算機輔助設(shè)計，相結(jié)構(gòu)因子和界面結(jié)合因子與相變及各種強因素的關(guān)系，第三章介紹晶體凝固理論的計算機模擬研究，第四章介紹熱處理過程中溫度場、相變過程、應(yīng)力場的模擬計算方法，第五章在介紹計算機檢測與控制系統(tǒng)的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，介紹計算爐溫控制方法、碳勢控制原理和控制方法、碳勢測量裝置及微機碳勢控制系統(tǒng)的構(gòu)成，第六章介結(jié)數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理及其在材料科學與工程中的應(yīng)用實例，第七章介紹材料設(shè)計中的計算機常用軟件。本書既可以作為教材使用，同時也可供其他材料科學工作者參考。

書籍目錄

第一章  緒論  1.1 材料科學與工程  1.2 現(xiàn)代計算機技術(shù)與應(yīng)用  1.3 材料科學與工程中的計算機應(yīng)用  參考文獻第二章  材料價電子結(jié)構(gòu)及性能的計算機分析  2.1 價電子理論基礎(chǔ)  2.2 合金電子結(jié)構(gòu)在合金成分設(shè)計中的應(yīng)用  2.3 計算機在合金電子結(jié)構(gòu)計算機中的應(yīng)用  2.4 計算機輔助合金成分設(shè)計實例  參考文獻第三章  材料科學中的計算機模擬  3.1 計算機模擬概述  3.2 蒙特卡羅模擬方法  3.3 分子動力學模擬方法  3.4 元胞自動機模擬方法  3.5 有限差分法與有限元法  參考文獻第四章  材料科學與工藝過程的計算機應(yīng)用  4.1 計算機在材料組織轉(zhuǎn)變過程中的應(yīng)用  4.2 相圖及其計算  4.3 計算機在金屬熱加工工藝中的應(yīng)用  參考文獻第五章  材料研究中的計算機控制與檢測系統(tǒng)  5.1 計算機控制系統(tǒng)基礎(chǔ)  5.2 材料熱加工設(shè)備的計算機控制  5.3 用于材料檢測的電子顯微鏡  5.4 材料組織結(jié)構(gòu)的檢測  5.5 計算機在材料性能檢測中的應(yīng)用  參考文獻第六章  材料科學中的數(shù)據(jù)庫及人工智能的應(yīng)用第七章  材料科學研究中的數(shù)據(jù)與圖像處理參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.1 材料科學與工程　　1.1.1 材料科學的研究域及特點　　材料是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一，是人類文明的重要支柱和進步的里程原先材料的進步取決于社會生產(chǎn)力和科學技術(shù)的進步，同時材料的發(fā)展又推動了社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的發(fā)展。19世紀以來，科學的進步和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對材料的要求越來越高，從而促進了人類對材料從依靠到創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變，人們對材料的認識也逐漸由匠人的經(jīng)驗發(fā)展到形成一門科學。由于材料的獲得、質(zhì)量的改進和使材料成為人們可以使用的器件和部件都離不開生產(chǎn)工藝的制造技術(shù)等工程知識，因此，人們通常將“材料科學”與“工程”相提并論，稱為“材料科學與工程”?！　〔牧峡茖W與工程是研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝和使用性能以及它們之間相互關(guān)系的科學。材料的有效性總體上取決于以下三個層次的結(jié)構(gòu)因素：　　分子結(jié)構(gòu)：屬于原始基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，決定材料所具有的潛在功能?！　》肿泳奂瘧B(tài)結(jié)構(gòu)：決定材料所具有的可表現(xiàn)的實際功能。　　構(gòu)筑成材料的外形結(jié)構(gòu)：決定材料具有某種特定的有效功能。　　在分子結(jié)構(gòu)層次上研究材料的合成、制備、理論以及分子結(jié)構(gòu)和聚焦態(tài)結(jié)構(gòu)、材料性能之間關(guān)系的科學，屬于材料化學的研究領(lǐng)域。在分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上研究分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與材料工藝、材料性能之間關(guān)系的規(guī)律性，以及材料宏觀性能的結(jié)構(gòu)物理學基礎(chǔ)的科學，屬于材料物理的研究領(lǐng)域。研究材料的外形結(jié)構(gòu)與使用性能之間關(guān)系的科學，屬于材料工程的研究領(lǐng)域。這三個層次綜合起來屬于材料科學與工程研究的領(lǐng)域，并構(gòu)成材料科學的核心內(nèi)容。它是在物理、化學、數(shù)學、工程等學科的基礎(chǔ)上發(fā)展和成長起來的一門交叉學科。

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