计算机在材料科学与工程中的应用

　　本书为教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材，根据教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会本课程“教学基本要求”编写。全书共分10章，其中第1章主要介绍计算机在材料科学与工程中的应用概况；第2章主要介绍材料科学研究中的数学模型及分析方法；第3章主要介绍材料科学研究中主要物理场的数值模拟；第4章主要介绍材料数据库与专家系统；第5章主要介绍计算机辅助材料设计与模拟；第6章主要介绍材料加工过程的计算机控制；第7章主要介绍材料检测中的计算机应用；第8章主要介绍数据与图形图像处理过程巾的计算机应用；第9章主要介绍Internet与材料科学；第10章主要通过实验设计对所讲述的理论知识进行具体应用。本书在理论描述与分析的基础上，主要侧重于计算机在材料科学领域的应用分析。相比同类教材，增加了实验设计与上机实践的内容，体现了新颖性的特点。本书可作为材料科学与工程专业本科生及研究生的专业基础课程教材，也可供从事材料科学与工程研究的工程技术人员参考。

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第1章　概述
1.1　材料科学进展与计算机应用技术
1.2　计算机在材料科学中的应用
1.2.1　计算机模拟技术用于材料行为工艺研究
1.2.2　计算机技术用于材料数据库和知识库
1.2.3　计算机技术用于材料设计
1.2.4　计算机技术用于材料加工控制
1.2.5　计算机技术用于材料性能表征与检测
1.2.6　计算机技术用于材料数据和图像处理
1.2.7　计算机网络技术用于材料科学研究
参考文献
第2章　材料科学研究中的数学模型及分析方法
2.1　数学模型基础及建模方法
2.1.1　数学模型基础
2.1.2　建立数学模型的一般步骤和原则
2.1.3　常用的数学建模方法
2.2　有限差分法
2.2.1　有限差分法简介
2.2.2　有限差分法数学基础
2.2.3　有限差分法解题基本步骤
2.2.4　有限差分法解题示例
2.2.5　商用有限差分软件简介
2.3　有限元法
2.3.1　有限元法简介
2.3.2　有限元法常用术语
2.3.3　有限元法数学基础
2.3.4　有限元分析基本步骤
2.3.5　有限元法解题示例
2.3.6　有限元软件简介
2.3.7　ANSYS有限元软件解题示例
2.4　蒙特卡洛方法
2.4.1　蒙特卡洛方法简介
2.4.2　蒙特卡洛模拟基本步骤
2.4.3　随机数的生成
2.4.4　蒙特卡洛法解题示例
2.5　分子动力学方法
2.5.1　分子动力学方法简介
2.5.2　分子动力学方法模拟基本步骤
2.5.3　势函数
2.5.4　边界条件
2.5.5　分子动力学积分算法
2.5.6　分子动力学中的系综
2.5.7　温度与压力的调节
2.5.8　宏观物理量的计算
2.5.9　分子动力学方法解题示例
2.5.10　分子动力学相关软件
2.6　人工神经网络方法
2.6.1　人工神经网络简介
2.6.2　人工神经网络基本结构
2.6.3　人工神经网络基本要素
2.6.4　误差反向传播神经网络（BP网络）
2.6.5　人工神经网络方法解题基本步骤
2.6.6　人工神经网络方法解题示例
习题及思考题
参考文献
第3章　材料科学研究中主要物理场的数值模拟
3.1　温度场的计算
3.1.1　导热方程与边界条件
3.1.2　平面温度场的有限元求解
3.2　应力场计算
　……
第4章　材料数据库与专家系统
第5章　计算机辅助材料设计与模拟
第6章　材料加工过程的计算机控制
第7章　材料检测中的计算机应用
第8章　数据与图形图像处理过程中的计算机应用
第9章　Internet与材料科学
第10章　实验设计与上机实践