計算機在材料工程中的應用

正文語種: 簡體中文

開本: 16

ISBN: 756244577X, 9787562445777

條形碼: 9787562445777

產品尺寸及重量: 25.6 x 18.2 x 1.2 cm ; 381 g

ASIN: B001E979D2

《材料科學工程專業本科系列教材·計算機在材料工程中的應用》採用較多的實例介紹了計算機在材料科學與工程中的應用以及相關軟體的使用。主要內容有材料科學與工程中的數據處理方法、數值模擬基礎及典型物理場的模擬方法，計算機輔助計算與設計，人工神經網路在材料科學與工程中的應用，材料資料庫與專家系統，材料成型過程的計算機模擬等。

第1章 緒論1

1.1 計算機技術的發展1

1.1.1 計算機硬體技術的發展1

1.1.2 計算機軟體技術的發展2

1.1.3 計算機網路技術的發展3

1.2 材料科學與工程的基本概念與發展3

1.2.1 材料科學與工程的基本概念3

1.2.2 材料科學與工程的發展4

1.3 計算機技術在材料科學與工程中的應用6

1.3.1 計算機模擬在材料科學與工程中的應用7

1.3.2 材料與工藝過程的優化及自動控制10

1.3.3 材料資料庫和材料設計10

1.3.4 計算機輔助設計技術(CAD)在材料科學與工程中的應用11

思考題與上機操作實驗題11

第2章 材料科學與工程研究中的數據處理12

2.1 數據處理的基本理論12

2.1.1 曲線擬合與最小二乘法12

2.1.2 一元線性擬合12

2.1.3 多元線性回歸15

2.1.4 可轉化為一元線性回歸的其他一元線性擬合18

2.2 Origin軟體在材料科學與工程中的數據處理應用21

2.2.1 0rigin軟體參數介紹及基本操作2l

2.2.2 0rigin在材料科學與工程中的應用實例27

2.3 Excel軟體在材料科學與工程中的數據處理35

2.3.1 計算功能352.3.2規劃求解37

思考題與上機操作實驗題38

第3章 材料科學與工程研究中的數學模型及數值計算42

3.1 數學模型的基本知識42

3.1.1 數學模型的分類43

3.1.2 數學建模的過程44

3.1.3 數學模型的特點46

3.1.4 數學模型的建立方法47

3.2 材料科學與工程研究中的數學模型48

3.2.1 理論分析法48

3.2.2 模擬方法49

3.2.3 類比分析法53

3.2.4 數據分析法56

3.2.5 利用計算機軟體(Origin軟體)建立數學模型56

3.3 材料科學與工程中的數值計算方法61

3.3.1 線性方程組的計算機計算62

3.3.2 有限差分法求解63

3.3.3 有限元法求解70

思考題與上機操作實驗題82

第4章 材料科學與工程中典型物理場的數值模擬83

4.1 溫度場的數學模型及求解83

4.1.1 溫度場的基本知識84

4.1.2 溫度場的數學模型86

4.1.3 溫度場的有限差分求解91

4.2 應力場的數學模型及求解113

4.2.1 應力場的基本理論與數學模型113

4.2.2 基於ANsYS軟體的應力場計算117

4.3 濃度場的通用數學模型與計算120

4.3.1 菲克第一定律120

4.3.2 菲克第二定律12l

4.3.3 運用有限差分法求解滲碳濃度場121

4.3.4 基於MATLAB的滲碳過程計算127

4.4 鑄件充型過程流場的通用數學模型130

思考題與上機操作實驗題132

第5章 材料科學與工程中的計算機輔助計算與設計技術135

5.1 相圖計算135

5.1.1 相圖計算的原理及計算方法135

5.1.2 相圖資料庫與計算軟體136

5.1.3 Thermo-Cale軟體在相圖計算中的應用137

5.2 材料設計理論及實踐16l

5.2.1 材料設計概論16l

5.2.2 MaterialStudio軟體及其在材料設計中的應用166

思考題與上機操作實驗題172

第6章 人工神經網路及Matlab語言在材料科學與工程中的應用173

6.1 人工神經網路的基本知識173

6.1.1 人工神經網路的理論基礎173

6.1.2 人工神經元模型和網路結構174

6.1.3 誤差反向傳播神經網路模型175

6.2 人工神經網路在材料科學與工程中的應用18l

6.2.1 在材料設計和成分優化中的應用181

6.2.2 在材料力學性能預測中的應用181

6.2.3 在相變特性預報中的應用182

6.2.4 人工神經網路用於材料的檢測183

6.3 Matlab的基本使用方法184

6.3.1 Matlab的主要功能184

6.3.2 基本操作184

6.3.3 Matlab語言基礎186

6.3.4 Matlab程序設計初步187

6.4 Matlab神經網路工具箱及其使用189

6.4.1 概述189

6.4.2 神經網路工具箱通用函數189

6.4.3 BP網路的神經網路工具箱函數190

6.4.4 BP網路的Matlab實現191

6.5 應用舉例：基於BP網路的鎂合金.AZ6lB晶粒尺寸模型的構建及模擬191

6.5.1 數據收集及整理191

6.5.2 BP網路模型的設計192

6.5.3 數據的預處理一192

6.5.4 人工神經網路工具箱實現194

6.5.5 M文件的方法求解20l

思考題與上機操作實驗題205

第7章 材料科學與工程中的資料庫與專家系統應用206

7.1 資料庫在材料科學與工程中的應用206

7.1.1 資料庫的基本知識206

7.1.2 材料資料庫的發展208

7.1.3 應用舉例——基於Web的鎂合金資料庫的開發210

7.2 專家系統在材料科學與工程中的應用214

7.2.1 專家系統基本知識214

7.2.2 材料科學與工程中專家系統的發展及應用215

7.2.3 應用舉例217

思考題與上機操作實驗題221

第8章 材料成形過程的計算機模擬222

8.1 概述222

8.2 塑料注塑成形過程模擬軟體MoldFlow223

8.2.1 MoldFlow軟體介紹223

8.2.2 MoldFlow軟體操作步驟及分析實例226

8.3 體積成形模擬軟體I)eform230

8.3.1 Deform模擬分析軟體介紹230

8.3.2 Deform軟體操作步驟及應用實例232

8.4 鑄造成形過程模擬軟體ProCAS237

8.4.1 ProCAST簡介238

8.4.2 ProCAST的模擬過程242

8.4.3 ProCAST軟體應用實例242

思考題與上機操作實驗題244

參考文獻245