计算机在材料科学中的应用

目录
绪论
一 计算机用于新材料的设计
二 材料科学研究中的计算机模拟
三 材料工艺过程的优化与自动控制
四 计算机用于数据和图像处理
五 计算机网络在材料研究中的应用
第一章 材料科学研究中的数学模型
第一节 数学模型基础
一 基本概念
二 数学模型的分类
三 数学模型的作用
第二节 建立数学模型的一般步骤和原则
第三节 常用的数学建模方法
一 理论分析法
二 模拟方法
三 类比分析法
四 数据分析法
参考文献
第二章 材料科学研究中常用的数值分析方法
第一节 有限差分法
一 概述
二 差分方程的建立
三 差分方程的求解方法
四 计算误差分析
五 有限差分法解题示例
第二节 有限元法
一 有限元法的基本概念——直接刚度法
二 有限元法的基本理论
三 有限元程序的结构和特点
四 有限元软件简介
五 ANSYS程序使用介绍
参考文献
第三章 材料科学研究中主要物理场的数值模拟
第一节 温度场的计算
一 导热方程
二 初始条件与边界条件
三 平面温度场的有限差分求解
四 有限元法求解
第二节 应力场计算
一 弹性力学基础知识
二 弹性问题分析
第三节 浓度场计算
一 扩散控制方程
二 数值解法
参考文献
第四章 材料科学与行为工艺的计算机模拟
第一节 组织转变的计算机模拟
一 TTT和CCT曲线
二 采用连续冷却转变（CCT）曲线模拟
三 采用等温转变（TTT）曲线模拟
四 模拟程序设计
五 现状和发展
第二节 计算机相平衡计算方法
一 热力学模型
二 计算平衡相组成和绘制相图
第三节 相图计算发展历程和计算软件介绍
一 相图计算的过程和特点
二 相图计算软件介绍
三 用Thermo-Calc系统计算相图举例
第四节 计算机模拟在材料科学中的应用
一 材料的组成和结构与计算机模拟
二 金属材料加工与计算机模拟
三 塑料加工中的计算机模拟
四 计算机工艺模拟发展特点
参考文献
第五章 材料数据库和新材料、新合金的设计
第一节 数据库系统的组成与结构
一 数据库系统概述
二 数据库管理系统
三 数据库系统结构
四 数据库数据主要特征
五 工程数据库的应用
第二节 材料科学与工程数据库
一 材料数据库的发展
二 材料数据库的应用举例
第三节 专家系统
一 专家系统的历史和发展
二 专家系统的工作原理
三 专家系统的类型
四 典型专家系统分析
第四节 人工神经网络技术
一 人工神经网络
二 神经网络的学习方法及规则
三 误差反传神经网络构成和学习方法
第五节 人工神经网络在材料科学中的应用
一 用人工神经网络方法实现材料设计与优化
二 人工神经网络实现材料工艺优化
三 人工神经网络实现材料性能预测
四 基于人工神经网络的材料智能加工与智能控制
参考文献
第六章 材料加工过程的计算机控制
第一节 计算机控制技术基础
一 计算机控制系统的概念
二 计算机工业控制系统的基本功能及其结构与组成
三 计算机工业控制系统中计算机的分类和选择
四 计算机控制系统的主要特点和基本要求
第二节 计算机控制系统的输入与输出
一 检测技术
二 控制仪表与装置
三 输出输出过程通道
第三节 材料加工的计算机控制
一 高分子材料加工的计算机控制
二 金属材料加工的计算机控制
三 无机非金属材料烧成的计算机控制
参考文献
第七章 计算机在材料检测中的应用
第一节 材料成分的检测
一 分析电子显微方法
二 各种光谱仪方法
第二节 材料组织结构的检测
一 金相图像分析系统
二 材料缺陷的计算机评定
三 材料显微组织的计算机仿真
第三节 材料力学性能的检测
一 万能材料试验机的计算机辅助测试系统
二 专项实验设备的计算机数据采集和处理系统
第四节 材料物理性能的测量
一 磁性测量中的计算机数据处理
二 超导材料特性曲线计算机测量
三 金属熔点附近热物性参数的计算机测量
参考文献
第八章 材料科学研究中的数据与图像处理
第一节 材料研究中的数据处理
一 Origin软件的基本功能和使用方法
二 Origin在材料科学研究中的应用举例
三 材料研究科学中的数据处理
四 结语
第二节 材料科学研究中的计算机图像分析与处理
一 图像与图像处理
二 数字图像的获得途径
三 采用常规软件进行材料图像分析与处理
四 粒径大小测定原理
五 粒径分析中的图像处理方法及算法
六 粒径数据作图与分析
七 图像处理在材料研究中的应用举例
参考文献
第九章 互联网在材料科学研究中的应用
第一节 Internet概论
一 Internet简介
二 Internet的基本概念和技术
三 Internet的应用
第二节 互联网上材料科学信息资源的检索和利用
一 搜索引擎
二 材料科学专业网站
三 数据库资源
第三节 材料科学文献检索
一 索引数据库检索
二 全文数据库检索
参考文献
附录 NiO-MgO二元相图计算程序
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