计算机在材料工程中的应用(材料科学与工程本科)
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作者： 汤爱涛，胡红军，杨明波主编
出 版 社： 重庆大学出版社
出版时间： 2008-6-1字数： 399000版次： 1页数： 246印刷时间： 2008-06-01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787562445777包装： 平装内容简介
本书采用较多的实例介绍了计算机在材料科学与工程中的应用以及相关软件的使用。主要内容有材料科学与工程中的数据处理方法、数值模拟基础及典型物理场的模拟方法，计算机辅助计算与设计，人工神经网络在材料科学与工程中的应用，材料数据库与专家系统，材料成型过程的计算机模拟等。
本书内容丰富实践性强，可作为高等学校材料科学与工程专业的本科生、硕士研究生的教材和教学参考资料，也可供相关科技人员或工程管理人员阅读参考。
目录
第1章 绪论
1．1 计算机技术的发展
1．1．1 计算机硬件技术的发展
1．1．2 计算机软件技术的发展
1．1．3 计算机网络技术的发展
1．2 材料科学与工程的基本概念与发展
1．2．1 材料科学与工程的基本概念
1．2．2 材料科学与工程的发展
1．3 计算机技术在材料科学与工程中的应用
1．3．1 计算机模拟在材料科学与工程中的应用
1．3．2 材料与工艺过程的优化及自动控制
1．3．3 材料数据库和材料设计
1．3．4 计算机辅助设计技术(CAD)在材料科学与工程中的应用
思考题与上机操作实验题
第2章 材料科学与工程研究中的数据处理
2．1 数据处理的基本理论
2．1．1 曲线拟合与最小二乘法
2．1．2 一元线性拟合
2．1．3 多元线性回归
2．1．4 可转化为一元线性回归的其他一元线性拟合
2．2 Origin软件在材料科学与工程中的数据处理应用
2．2．1 Origin软件参数介绍及基本操作
2．2．2 0rigin在材料科学与工程中的应用实例
2．3 Excel软件在材料科学与工程中的数据处理
2．3．1 计算功能
2．3．2 规划求解
思考题与上机操作实验题
第3章 材料科学与工程研究中的数学模型及数值计算
3．1 数学模型的基本知识
3．1．1 数学模型的分类
3．1．2 数学建模的过程
3．1．3 数学模型的特点
3．1．4 数学模型的建立方法
3．2 材料科学与工程研究中的数学模型
3．2．1 理论分析法
3．2．2 模拟方法
3．2．3 类比分析法
3．2．4 数据分析法
3．2．5 利用计算机软件(Origin软件)建立数学模型
3．3 材料科学与工程中的数值计算方法
3．3．1 线性方程组的计算机计算
3．3．2 有限差分法求解
3．3．3 有限元法求解
思考题与上机操作实验题
第4章 材料科学与工程中典型物理场的数值模拟
4．1 温度场的数学模型及求解
4．1．1 温度场的基本知识
4．1．2 温度场的数学模型
4．1．3 温度场的有限差分求解
4．2 应力场的数学模型及求解
4．2．1 应力场的基本理论与数学模型
4．2．2 基于ANSYS软件的应力场计算
4．3 浓度场的通用数学模型与计算
4．3．1 菲克第一定律
4．3．2 菲克第二定律
4．3．3 运用有限差分法求解渗碳浓度场
4．3．4 基于MATLAB的渗碳过程计算
4．4 铸件充型过程流场的通用数学模型
思考题与上机操作实验题
第5章 材料科学与工程中的计算机辅助计算与设计技术
5．1 相图计算
5．1．1 相图计算的原理及计算方法
5．1．2 相图数据库与计算软件
5．1．3 Thermo-Calc软件在相图计算中的应用
5．2 材料设计理论及实践
5．2．1 材料设计概论
5．2．2 MaterialStudio软件及其在材料设计中的应用
思考题与上机操作实验题
第6章 人工神经网络及Matlab语言在材料科学与工程中的应用
6．1 人工神经网络的基本知识
6．1．1 人工神经网络的理论基础
6．1．2 人工神经元模型和网络结构
6．1．3 误差反向传播神经网络模型
6．2 人工神经网络在材料科学与工程中的应用
6．2．1 在材料设计和成分优化中的应用
6．2．2 在材料力学性能预测中的应用
6．2．3 在相变特性预报中的应用
6．2．4 人工神经网络用于材料的检测
6．3 Matlab的基本使用方法
6．3．1 Matlab的主要功能
6．3．2 基本操作
6．3．3 Matlab语言基础
6．3．4 Matlab程序设计初步
6．4 Matlab神经网络工具箱及其使用
6．4．1 概述
6．4．2 神经网络工具箱通用函数
6．4．3 BP网络的神经网络工具箱函数
6．4．4 BP网络的Matlab实现
6．5 应用举例：基于BP网络的镁合金AZ61B晶粒尺寸模型的构建及仿真
6．5．1 数据收集及整理
6．5．2 BP网络模型的设计
6．5．3 数据的预处理
6．5．4 人工神经网络工具箱实现
6．5．5 M文件的方法求解
思考题与上机操作实验题
第7章 材料科学与工程中的数据库与专家系统应用
7．1 数据库在材料科学与工程中的应用
7．1．1 数据库的基本知识
7．1．2 材料数据库的发展
7．1．3 应用举例——基Web的镁合金数据库的开发
7．2 专家系统在材料科学与工程中的应用
7．2．1 专家系统基本知识
7．2．2 材料科学与工程中专家系统的发展及应用
7．2．3 应用举例
思考题与上机操作实验题
第8章 材料成形过程的计算机模拟
8．1 概述
8．2 塑料注塑成形过程模拟软件MoldFlow
8．2．1 MoldFlow软件介绍
8．2．2 MoldFlow软件操作步骤及分析实例
8．3 体积成形模拟软件Deform
8．3．1 Deform模拟分析软件介绍
8．3．2 Deform软件操作步骤及应用实例
8．4 铸造成形过程模拟软件ProCAST
8．4．1 ProCAST简介
8．4．2 ProCAST的模拟过程
8．4．3 ProCAST软件应用实例
思考题与上机操作实验题
参考文献
书摘插图
第1章绪论
随着计算机技术的发展和材料科学的进步，二者之间的渗透和交叉已成为材料科学和计算机技术的重要研究领域之一。材料科学的发展是计算机技术更新和突破的基础，而计算机技术的发展以及在材料科学与工程中应用的不断扩展和完善，已为材料科学与工程提供了非常重要的不可缺少的工具。
1.1计算机技术的发展
计算机自20世纪40年代诞生到目前虽只有短短的60多年，但发展迅速，不仅组成计算机元器件的硬件技术发展变化大，其软件技术和网络技术发展变化也非常惊人。计算机技术的迅速发展使其应用范围越来越广，越来越深入，极大地推动了材料科学与工程学科领域的发展。
1.1.1计算机硬件技术的发展
在20世纪40年代中期开始的第一代计算机元器件主要由电子管构成，这一时期的计算机体积庞大，运算速度只有每秒几千次。进入20世纪50年代以后，随着科学技术、电子技术的发展，晶体管代替电子管，成为计算机的主要元件，且用快速磁芯存储器，每秒能完成15万次加法运算或5万次乘法运算，这个时期的电子计算机称为第二代计算机（晶体管）。20世纪60年代以来，各自独立的电子器件（如电阻、电容、晶体管等）被组合起来，封装在一个元件里，称为中小规模集成电路，从此，计算机发展到了第三代。……
