材料科学与工程中的计算机应用

材料科学与工程中的计算机应用
出版时间： 2015年版
内容简介
　　《材料科学与工程中的计算机应用》介绍了计算机技术在材料科学与工程中的应用，侧重于介绍各种常用的计算模拟方法和应用软件，使读者能够初步掌握如何在材料科学研究与工程实践中使用计算模拟方法，以及如何处理数据等。全书内容包括数据处理、图像处理、第一性原理计算及分子动力学模拟、有限元软件应用等。除了在介绍原子尺度模拟的两章中讲述了模拟原理之外，其他均不赘述基本概念，而是通过实例介绍相关软件的使用，使学生尽快地掌握软件基本操作方法，培养学生解决实际问题的能力。《材料科学与工程中的计算机应用》可作为材料科学与工程各专业本科生及研究生教材，也可供相关领域研究人员参考。
目录
第1章 绪论
1.1 计算机技术发展简介
1.2 材料科学与工程中常用的计算机技术
1.2.1 计算机信息系统
1.2.2 计算机模拟技术
1.2.3 计算机检测与控制技术
1.2.4 计算机辅助设计与制造
1.2.5 计算机数据与图像处理技术
第2章 数据处理
2.1 Excel软件在材料科学实验数据处理中的应用
2.1.1 计算标准偏差
2.1.2 粗差的剔除
2.1.3 基于Excel的t检验与方差分析
2.1.4 一元线性回归分析
2.1.5 一元非线性回归分析
2.1.6 多元线性回归分析
2.1.7 多元非线性回归分析
2.1.8 用Excel做逐步回归分析
2.1.9 基于Excel处理正交设计数据（极差分析法）
2.1.10 基于Excel构建均匀设计表构造
2.2 Oz4gin软件在材料科学实验数据处理中的应用
2.2.1 0rigin软件简介
2.2.2 Origin软件数据管理
2.2.3 0rigin软件在材料科学实验数据处理中应用实例
2.2.4 利用0rigin从图里获得原始数据
2.2.5 0rigin中相关的菜单英语单词
第3章 材料科学与工程中的图像处理
3.1 用Photoshop处理金相图片
3.1.1 修理金相图片
3.1.2 金相照片加标尺
3.1.3 合成全景照片
3.1.4 图像的焦聚融合
3.1.5 基于Photoshop软件的定量金相
3.1.6 绘制立体金相组织图
3.2 Matlab实现定量金相
3.2.1 定量金相的发展
3.2.2 定量金相学中常用的参数符号和公式
3.2.3 定量金相的测量方法
3.2.4 定量金相分析的Matlab实现
第4章 第一性原理计算
4.1 波函数与薛定谔方程
4.2 Hartree-Fock自洽场方法
4.3 密度泛函理论
4.3.1 Hohenberg-Kohn定理
4.3.2 Kohn-Sham方程
4.3.3 LDA和GGA
4.4 DF11计算的主要方法
4.4.1 赝势平面波（PPW）方法
4.4.2 线性缀加平面波（LAPW）方法
4.4.3 线性Muffin-tin轨道（LMT0）方法
4.5 第一性原理计算的常用软件
4.5.1 使用赝势的计算软件
4.5.2 基于全电子方法的软件
4.6 几个简单的计算实例
4.6.1 ELK和PWSCF程序的基态计算输入文件
4.6.2 结构优化及结合能的计算
4.6.3 晶体能带结构的计算
4.6.4 弹性常数的计算
第5章 分子动力学模拟
5.1 分子动力学模拟的基本方法
5.1.1 求解运动方程
5.1.2 初始构型和边界条件
5.1.3 势函数
5.1.4 温度与压力的控制方法
5.2 体系结构与性质的计算
5.2.1 热力学量
5.2.2 结构性质——径向分布函数和结构因子
5.2.3 动力学及输运性质
5.3 分子动力学模拟软件及其应用
5.3.1 MD计算软件简介
5.3.2 Lammps软件应用基础和实例
第6章 有限元软件Deform在材料科学与工程中的应用
6.1 Deform有限元分析软件简介
6.2 基于Deform软件的挤压过程模拟
6.3 基于Deform软件的轧制过程模拟
6.3.1 单板单道次同步轧制过程的有限元模拟
6.3.2 单板单道次异步轧制过程的有限元模拟
6.3.3 单板多道次轧制过程的有限元模拟
6.3.4 多层板单道次轧制过程的有限元模拟
6.4 基于Deform软件的拉深过程模拟
6.5 基于Deform软件的冲裁过程模拟
6.6 基于Deform软件的微观组织模拟
6.7 基于Deform软件的热处理模拟
6.8 基于Deform软件的模具磨损模拟
参考文献