《計算機在材料工程中的應用/材料科學工程專業(yè)本科系列教材》采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件的使用。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，人工神經網絡在材料科學與工程中的應用，材料數據庫與專家系統(tǒng)，材料成型過程的計算機模擬等。
《計算機在材料工程中的應用/材料科學工程專業(yè)本科系列教材》內容豐富實踐性強，可作為高等學校材料科學與工程專業(yè)的本科生、碩士研究生的教材和教學參考資料，也可供相關科技人員或工程管理人員閱讀參考。
材料科學與工程是多學科交叉的新興的發(fā)展不成熟的學科，目前對它的研究很大程度上還依賴于事實和經驗的積累，系統(tǒng)地研究還需一個很長的過程。計算機作為一種現代工具，在當今世界的各個領域日益發(fā)揮巨大的作用，它已滲透到各門學科領域以及日常生活中成為現代化的標志。在材料科學與工程領域，計算機也正在逐漸成為極其重要的工具，計算機在材料科學與工程中的應用正是材料研究和開發(fā)飛速發(fā)展的重要原因之一。本書立足“材料科學與工程”一級學科，系統(tǒng)地介紹了計算機在材料科學與工程中的應用，使讀者初步掌握如何在材料科學與工程的學習及研究中更好地利用計算機這一工具。本書的最大特點在于注重理論知識講解的同時，結合計算機在材料科學與工程中的應用實例講解來培養(yǎng)學生的實際動手能力和創(chuàng)新意識，同時介紹了較多的應用軟件的使用方法，力求使讀者尤其是初學者能較快地掌握應用的方法，并能迅速實踐。、本書由重慶大學湯愛濤、重慶工學院胡紅軍和楊明波三位共同編寫，博士生石寶東、劉彬同學參與了第5章和第6章部分編寫工作，全書由湯愛濤統(tǒng)稿。
由于計算機技術發(fā)展日新月異，其在材料科學與工程中的應用發(fā)展也非常迅速，加之我們理論水平和實踐經驗都很不足，書中難免有出現錯誤和不妥的地方，懇請廣大讀者批評指正。
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 材料數據庫和材料設計
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據處理
2．1 數據處理的基本理論
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據處理應用
2．2．1 0rigin軟件參數介紹及基本操作
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據處理
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學模型及數值計算
3．1 數學模型的基本知識
3．1．1 數學模型的分類
3．1．2 數學建模的過程
3．1．3 數學模型的特點
3．1．4 數學模型的建立方法
3．2 材料科學與工程研究中的數學模型
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 數據分析法
3．2．5 利用計算機軟件（Origin軟件）建立數學模型
3．3 材料科學與工程中的數值計算方法
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值模擬
4．1 溫度場的數學模型及求解
4．1．1 溫度場的基本知識
4．1．2 溫度場的數學模型
4．1．3 溫度場的有限差分求解
4．2 應力場的數學模型及求解
4．2．1 應力場的基本理論與數學模型
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 相圖數據庫與計算軟件
5．1．3 Thermo-Cale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 人工神經網絡及Matlab語言在材料科學與工程中的應用
6．1 人工神經網絡的基本知識
6．1．1 人工神經網絡的理論基礎
6．1．2 人工神經元模型和網絡結構
6．1．3 誤差反向傳播神經網絡模型
6．2 人工神經網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 人工神經網絡用于材料的檢測
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神經網絡工具箱及其使用
6．4．1 概述
6．4．2 神經網絡工具箱通用函數
6．4．3 BP網絡的神經網絡工具箱函數
6．4．4 BP網絡的Matlab實現
6．5 應用舉例：基于BP網絡的鎂合金．AZ6lB晶粒尺寸模型的構建及仿真
6．5．1 數據收集及整理
6．5．2 BP網絡模型的設計
6．5．3 數據的預處理一
6．5．4 人工神經網絡工具箱實現
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據庫與專家系統(tǒng)應用
7．1 數據庫在材料科學與工程中的應用
7．1．1 數據庫的基本知識
7．1．2 材料數據庫的發(fā)展
7．1．3 應用舉例——基于Web的鎂合金數據庫的開發(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Reform
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ProCAS
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
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