材料科学与工程中的计算机技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

材料科学与工程中的计算机技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1．1 材料科学与工程1

1．1．1 材料1

1．1．2 材料科学的发展1

1．1．3 材料科学的研究内容2

1．1．4 材料科学与工程的特点3

1．2 计算机在材料科学与工程中的应用3

1．2．1 计算机用于材料设计4

1．2．2 材料数据库4

1．2．3 人工智能的应用5

1．2．4 计算机模拟的应用5

1．2．5 计算机在材料的组成和结构研究中的应用6

1．2．6 计算机在材料性能表征和性能研究中的应用7

1．2．7 材料工艺过程的优化及自动控制7

参考文献7

第2章 常用计算方法8

2．1 迭代法解线性方程组8

2．2 追赶法求解三对角线方程组10

2．3 最小二乘法曲线拟合11

2．3．1 最小二乘法原理11

2．3．2 一元线性拟合11

2．3．3 可化为一元线性回归的其他一元非线性拟合13

2．3．4 二元线性拟合14

2．3．5 多元线性回归16

2．3．6 代数多项式拟合18

2．4 三次样条插值函数19

2．4．1 三次样条插值函数的定义20

2．4．2 系数用基点处二阶导数表示所得到的三次样条函数表达式20

参考文献23

第3章 传热学计算机分析24

3．1 传热学基本概念24

3．1．1 导热25

3．1．2 对流25

3．1．3 热辐射26

3．2 导热微分方程26

3．2．1 导热微分方程的建立26

3．2．2 初始条件及边界条件28

3．3 导热问题的数值解法29

3．3．1 有限差分法的数学基础及其几何意义29

3．3．2 有限差分法的求解步骤31

3．4 非稳态导热问题的有限差分格式32

3．4．1 显式差分格式33

3．4．2 完全隐式差分格式33

3．4．3 六点差分格式(C—N格式)34

3．4．4 带权差分格式35

3．4．5 显示与隐式差分格式的比较35

3．4．6 一维非稳态导热的完整描述36

3．4．7 二维差分格式37

3．5 热平衡法建立导热问题的有限差分格式38

3．5．1 一维系统39

3．5．2 二维系统39

3．5．3 两种方法的比较40

3．5．4 计算实例40

3．6 圆柱坐标系导热问题的有限差分格式41

3．6．1 一维系统41

3．6．2 二维系统42

参考文献44

第4章 热处理工艺过程的计算机模拟45

4．1 加热和冷却过程的计算机模拟45

4．1．1 热处理过程中温度、相变和应力之间的关系45

4．1．2 热处理过程中温度分布的计算46

4．1．3 相变过程计算46

4．1．4 应力计算47

4．1．5 计算机模拟的应用49

4．2 气体渗碳过程的数学描述50

4．2．1 纯扩散模型50

4．2．2 物质传递模型51

4．3 菲克第二定律偏微分方程的数值解法52

4．3．1 一维直角坐标菲克第二定律偏微分方程的数值解法52

4．3．2 曲面渗碳过程的数值解法54

4．3．3 球体渗碳过程的数值解法57

4．3．4 计算渗碳碳浓度的通用程序58

参考文献60

第5章 计算机检测与控制系统61

5．1 计算机检测与控制系统的组成和特点61

5．1．1 计算机检测与控制系统的组成61

5．1．2 计算机控制系统的分类62

5．1．3 测控用计算机的分类及选择方法64

5．2 计算机测控系统的输入输出部分66

5．2．1 传感器66

5．2．2 采样及其处理67

5．2．3 模/数(A/D)转换70

5．2．4 数/模(D/A)转换70

5．2．5 输出信号调节器与执行器的匹配71

参考文献71

第6章 计算机在热处理设备和工艺控制中的应用72

6．1 计算机在加热炉温度控制中的应用72

6．1．1 计算机温度控制系统的构成72

6．1．2 温度测量73

6．1．3 温度控制73

6．2 碳势控制原理76

6．2．1 碳势77

6．2．2 碳势控制原理77

6．3 气氛分析仪表和计算机碳势控制系统80

6．3．1 露点仪80

6．3．2 红外气体分析仪80

6．3．3 氧化锆氧探头测定氧量控制碳势81

6．3．4 多参数微机碳势控制83

6．3．5 电阻法控制碳势的原理及应用84

6．3．6 碳势控制数学模型实例85

6．4 氮化工艺的计算机控制86

6．4．1 氮势及可控渗氮86

6．4．2 可控渗氮微机氮势控制系统88

参考文献89

第7章 数据库和人工智能的应用90

7．1 材料数据库及其应用90

7．1．1 数据库技术90

7．1．2 材料数据库的发展91

7．1．3 材料数据库的应用92

7．2 专家系统概述94

7．2．1 专家系统及其特征94

7．2．2 专家系统的类型95

7．2．3 专家系统的构成96

7．2．4 知识获取与推理97

7．3 热处理工艺专家系统98

7．3．1 热处理工艺专家系统的总体设计98

7．3．2 热处理工艺方案和相应参数的确定和调整99

7．3．3 热处理专家系统中知识库的扩充与维护100

7．4 焊接裂纹预测及诊断专家系统101

7．4．1 WCPDES的功能及结构101

7．4．2 焊接裂纹预测知识库103

7．4．3 焊接裂纹诊断知识库104

7．5 人工神经网络技术及应用104

7．5．1 人工神经网络105

7．5．2 神经网络的学习方法及规则107

7．5．3 神经网络的特点及应用108

7．5．4 神经网络的构造方法110

7．5．5 误差反传神经网络的构成和学习方法111

7．6 人工神经网络在材料科学中的应用112

7．6．1 材料设计与成分优化112

7．6．2 材料智能加工与智能控制114

7．6．3 材料加工工艺优化115

7．6．4 相变规律预测115

参考文献117

第8章 计算机材料设计和相图计算121

8．1 计算机材料设计121

8．1．1 材料设计的发展121

8．1．2 材料设计中的计算机模拟122

8．1．3 材料设计专家系统122

8．1．4 材料设计专家系统实例124

8．2 计算机相图计算125

8．2．1 相图计算原理125

8．2．2 相图计算128

8．2．3 相图合成131

参考文献131

第9章 材料微观结构的计算机模拟132

9．1 概述132

9．2 电子层次的模拟133

9．2．1 能带结构计算133

9．2．2 量子化学从头计算134

9．3 原子/分子层次的计算机模拟135

9．3．1 分子动力学方法136

9．3．2 蒙特卡罗方法136

9．3．3 边界条件137

9．3．4 原子间相互作用势137

9．4 断裂与晶粒长大的模拟139

9．4．1 断裂的原子过程139

9．4．2 晶粒长大的模拟139

参考文献140

附录142