計算機在材料工程中的應用

第1章 緒論
1．1 計算機技術的發(fā)展
1．1．1 計算機硬件技術的發(fā)展
1．1．2 計算機軟件技術的發(fā)展
1．1．3 計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展
1．2 材料科學與工程的基本概念與發(fā)展
1．2．1 材料科學與工程的基本概念
1．2．2 材料科學與工程的發(fā)展
1．3 計算機技術在材料科學與工程中的應用
1．3．1 計算機模擬在材料科學與工程中的應用
1．3．2 材料與工藝過程的優(yōu)化及自動控制
1．3．3 材料數(shù)據(jù)庫和材料設計
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
思考題與上機操作實驗題
第2章 材料科學與工程研究中的數(shù)據(jù)處理
2．1 數(shù)據(jù)處理的基本理論
2．1．1 曲線擬合與最小二乘法
2．1．2 一元線性擬合
2．1．3 多元線性回歸
2．1．4 可轉(zhuǎn)化為一元線性回歸的其他一元線性擬合
2．2 Origin軟件在材料科學與工程中的數(shù)據(jù)處理應用
2．2．1 Origin軟件參數(shù)介紹及基本操作
2．2．2 0rigin在材料科學與工程中的應用實例
2．3 Excel軟件在材料科學與工程中的數(shù)據(jù)處理
2．3．1 計算功能
2．3．2 規(guī)劃求解
思考題與上機操作實驗題
第3章 材料科學與工程研究中的數(shù)學模型及數(shù)值計算
3．1 數(shù)學模型的基本知識
3．1．1 數(shù)學模型的分類
3．1．2 數(shù)學建模的過程
3．1．3 數(shù)學模型的特點
3．1．4 數(shù)學模型的建立方法
3．2 材料科學與工程研究中的數(shù)學模型
3．2．1 理論分析法
3．2．2 模擬方法
3．2．3 類比分析法
3．2．4 數(shù)據(jù)分析法
3．2．5 利用計算機軟件(Origin軟件)建立數(shù)學模型
3．3 材料科學與工程中的數(shù)值計算方法
3．3．1 線性方程組的計算機計算
3．3．2 有限差分法求解
3．3．3 有限元法求解
思考題與上機操作實驗題
第4章 材料科學與工程中典型物理場的數(shù)值模擬
4．1 溫度場的數(shù)學模型及求解
4．1．1 溫度場的基本知識
4．1．2 溫度場的數(shù)學模型
4．1．3 溫度場的有限差分求解
4．2 應力場的數(shù)學模型及求解
4．2．1 應力場的基本理論與數(shù)學模型
4．2．2 基于ANSYS軟件的應力場計算
4．3 濃度場的通用數(shù)學模型與計算
4．3．1 菲克第一定律
4．3．2 菲克第二定律
4．3．3 運用有限差分法求解滲碳濃度場
4．3．4 基于MATLAB的滲碳過程計算
4．4 鑄件充型過程流場的通用數(shù)學模型
思考題與上機操作實驗題
第5章 材料科學與工程中的計算機輔助計算與設計技術
5．1 相圖計算
5．1．1 相圖計算的原理及計算方法
5．1．2 相圖數(shù)據(jù)庫與計算軟件
5．1．3 Thermo-Calc軟件在相圖計算中的應用
5．2 材料設計理論及實踐
5．2．1 材料設計概論
5．2．2 MaterialStudio軟件及其在材料設計中的應用
思考題與上機操作實驗題
第6章 人工神經(jīng)網(wǎng)絡及Matlab語言在材料科學與工程中的應用
6．1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基本知識
6．1．1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的理論基礎
6．1．2 人工神經(jīng)元模型和網(wǎng)絡結(jié)構
6．1．3 誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡模型
6．2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡在材料科學與工程中的應用
6．2．1 在材料設計和成分優(yōu)化中的應用
6．2．2 在材料力學性能預測中的應用
6．2．3 在相變特性預報中的應用
6．2．4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡用于材料的檢測
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語言基礎
6．3．4 Matlab程序設計初步
6．4 Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱及其使用
6．4．1 概述
6．4．2 神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱通用函數(shù)
6．4．3 BP網(wǎng)絡的神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱函數(shù)
6．4．4 BP網(wǎng)絡的Matlab實現(xiàn)
6．5 應用舉例：基于BP網(wǎng)絡的鎂合金AZ61B晶粒尺寸模型的構建及仿真
6．5．1 數(shù)據(jù)收集及整理
6．5．2 BP網(wǎng)絡模型的設計
6．5．3 數(shù)據(jù)的預處理
6．5．4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱實現(xiàn)
6．5．5 M文件的方法求解
思考題與上機操作實驗題
第7章 材料科學與工程中的數(shù)據(jù)庫與專家系統(tǒng)應用
7．1 數(shù)據(jù)庫在材料科學與工程中的應用
7．1．1 數(shù)據(jù)庫的基本知識
7．1．2 材料數(shù)據(jù)庫的發(fā)展
7．1．3 應用舉例——基Web的鎂合金數(shù)據(jù)庫的開發(fā)
7．2 專家系統(tǒng)在材料科學與工程中的應用
7．2．1 專家系統(tǒng)基本知識
7．2．2 材料科學與工程中專家系統(tǒng)的發(fā)展及應用
7．2．3 應用舉例
思考題與上機操作實驗題
第8章 材料成形過程的計算機模擬
8．1 概述
8．2 塑料注塑成形過程模擬軟件MoldFlow
8．2．1 MoldFlow軟件介紹
8．2．2 MoldFlow軟件操作步驟及分析實例
8．3 體積成形模擬軟件Deform
8．3．1 Deform模擬分析軟件介紹
8．3．2 Deform軟件操作步驟及應用實例
8．4 鑄造成形過程模擬軟件ProCAST
8．4．1 ProCAST簡介
8．4．2 ProCAST的模擬過程
8．4．3 ProCAST軟件應用實例
思考題與上機操作實驗題
參考文獻