计算机在材料工程中的应用

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