1 常用計(jì)算方法和數(shù)值模擬基礎(chǔ)
1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)I
1.1.1 Z交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理
1.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法
1.1.3 多指標(biāo)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析方法
1.1.4 水平不同的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1.5 有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1.6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方差分析方法
1.2 數(shù)據(jù)處理技術(shù)
1.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)插值方法
1.2.2 曲線擬合與最小二乘法
1.3 高斯消去法求解線性代數(shù)方程組的解法
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
2.1 溫度場(chǎng)計(jì)算機(jī)分析
1 常用計(jì)算方法和數(shù)值模擬基礎(chǔ)
1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)I
1.1.1 Z交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理
1.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法
1.1.3 多指標(biāo)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析方法
1.1.4 水平不同的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1.5 有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1.6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方差分析方法
1.2 數(shù)據(jù)處理技術(shù)
1.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)插值方法
1.2.2 曲線擬合與最小二乘法
1.3 高斯消去法求解線性代數(shù)方程組的解法
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
2 材料科學(xué)與工程中的物理場(chǎng)計(jì)算機(jī)分析
2.1 溫度場(chǎng)計(jì)算機(jī)分析
2.1.1 傳熱學(xué)及溫度場(chǎng)基本概念-_
2.1.2 導(dǎo)熱微分方程
2.1.3 導(dǎo)熱微分方程初始條件與邊界條件
2.1.4 平面穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的有限差分求解
2.1.5 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題的有限差分求解
2.2 濃度場(chǎng)計(jì)算
2.2.1 擴(kuò)散方程
2.2.2 擴(kuò)散方程的數(shù)值解
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
3 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程控制中的應(yīng)用
3.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般概念
3.1.1 在線控制系統(tǒng)和離線控制系統(tǒng)
3.1.2 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)
3.1.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
3.1.4 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
3.1.5 監(jiān)督控制系統(tǒng)
3.2 以微機(jī)為核心的工業(yè)控制系統(tǒng)的組成原理及功能特點(diǎn)
3.2.1 以微機(jī)為核心的工業(yè)控制系統(tǒng)組成
3.2.2 硬件部分
3.2.3 軟件部分
3.2.4 控制系統(tǒng)的基本功能和主要特點(diǎn)
3.3 過(guò)程通道和數(shù)據(jù)采集
3.3.1 輸入和輸出過(guò)程通道
3.3.2 模擬量輸入、輸出通道信號(hào)的處理
3.3.3 過(guò)程通道的干擾及其抑制
3.4 直接數(shù)字控制
3.4.1 直接數(shù)字控制系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)
3.4.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)的控制規(guī)律
3.5 模糊控制系統(tǒng)特點(diǎn)及建立過(guò)程
3.5.1 模糊控制的特點(diǎn)
3.5.2 模糊控制系統(tǒng)的建立
3.6 多變量復(fù)雜控制系統(tǒng)
3.7 集散控制系統(tǒng)及應(yīng)用
3.7.1 集散控制系統(tǒng)的組成框圖
3.7.2 集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
3.7.3 集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
3.7.4 集散控制系統(tǒng)應(yīng)用
3.8 控制管理一體化
3.8.1 管理與控制分層結(jié)構(gòu)
3.8.2 一體化結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)
3.8.3 應(yīng)用前景
3.9 虛擬儀器
3.9.1 虛擬儀器的結(jié)構(gòu)、組成及特點(diǎn)
3.9.2 虛擬儀器的應(yīng)用
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
4 計(jì)算機(jī)在企業(yè)管理中的應(yīng)用
4.1 管理信息系統(tǒng)概念
4.1.1 管理信息的定義
4.1.2 管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
4.1.3 管理信息系統(tǒng)在企業(yè)管理中的應(yīng)用
4.2 信息系統(tǒng)技術(shù)
4.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
4.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
4.2.3 材料數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用
4.2.4 生產(chǎn)、技術(shù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用
4.2.5 決策支持系統(tǒng)
4.3 企業(yè)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
4.3.1 系統(tǒng)分析
4.3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.3.3 系統(tǒng)的實(shí)施、運(yùn)行與評(píng)價(jià)
4.3.4 企業(yè)管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例鑄造企業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
5 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
5.1 CAD技術(shù)
5.1.1 CAD技術(shù)簡(jiǎn)介
5.1.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的新技術(shù)
5.1.3 計(jì)算機(jī)輔助造型設(shè)計(jì)
5.1.4 計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)
5.1.5 計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)
5.1.6 計(jì)算機(jī)在設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
5.2 計(jì)算機(jī)在材料設(shè)計(jì)和相圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
5.2.1 材料設(shè)計(jì)的發(fā)展
5.2.2 相圖設(shè)計(jì)原理
5.2.3 相圖計(jì)算及合成
5.3 材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模擬
5.3.1 原子/分子層次的計(jì)算機(jī)模擬
5.3.2 斷裂與晶粒長(zhǎng)大的模擬
5.3.3 材料模擬軟件及其在材料科學(xué)中的應(yīng)用
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用
6.1 ANN概述
6.1.1 生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
6.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)
6.1.3 ANN發(fā)展史
6.1.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)
6.1.5 學(xué)習(xí)算法的種類
6.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)算法及其設(shè)計(jì)
6.2.1 BP網(wǎng)絡(luò)模型與結(jié)構(gòu)
6.2.2 BP學(xué)習(xí)規(guī)則
6.2.3 BP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
6.2.4 BP網(wǎng)絡(luò)的限制與不足
6.2.5 反向傳播法的改進(jìn)方法
6.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在材料科學(xué)中的應(yīng)用
6.3.1 材料的設(shè)計(jì)與性能預(yù)測(cè)
6.3.2 在無(wú)機(jī)非金屬材料工業(yè)中的應(yīng)用
6.3.3 在有機(jī)材料工業(yè)中的應(yīng)用
6.3.4 在金屬材料工業(yè)中的應(yīng)用
6.4 專家系統(tǒng)及其在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用
6.4.1 專家系統(tǒng)及其特點(diǎn)
6.4.2 專家系統(tǒng)的類型
6.4.3 專家系統(tǒng)的構(gòu)成
6.4.4 專家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
6.4.5 材料科學(xué)工程的一些專家系統(tǒng)
6.4.6 專家系統(tǒng)的發(fā)展展望
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
附錄
附錄A
附錄B
附錄C計(jì)算程序
參考文獻(xiàn)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)三大材料(金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料)的認(rèn)識(shí)不再是獨(dú)立的,它們之間相互滲透,其聯(lián)系更密切、更透明,有些甚至無(wú)法分開(kāi)。材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科專業(yè)的寬口徑概念愈來(lái)愈適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要。為此,2002年5月在武漢理工大學(xué)出版社召開(kāi)了普通高等學(xué)校材料科學(xué)與工程類專業(yè)新編系列教材建設(shè)規(guī)劃與出版工作會(huì)議,為了使材料科學(xué)與工程大專業(yè)以及相關(guān)材料專業(yè)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用有比較全面的了解,決定編輯出版這本教材。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已改變著世界,對(duì)整個(gè)人類文明和社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生著極其深刻的影響。材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也與計(jì)算機(jī)的發(fā)展應(yīng)用分不開(kāi)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等對(duì)材料科學(xué)與工程中的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造,已給材料產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。而且,隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也日臻顯著。為了進(jìn)一步推動(dòng)和促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用和實(shí)踐,為了使材料類學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用有更多的了解,本書作者結(jié)合多年來(lái)的教學(xué)和科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),編寫了《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用》這一教材。該書從一級(jí)學(xué)科出發(fā),比較全面而系統(tǒng)地介紹了計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展前景,本書編寫的原則是:
。1)結(jié)合材料科學(xué)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)應(yīng)用的特點(diǎn),做到專業(yè)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用之間的溝通,重在應(yīng)用;既要考慮材料專業(yè)各個(gè)研究方向的共性,又要兼顧材料科學(xué)研究領(lǐng)域的廣泛性和各學(xué)科的相互滲透給計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中應(yīng)用所帶來(lái)的復(fù)雜性和特殊性。
(2)以三大材料應(yīng)用中的例子進(jìn)行介紹,既適應(yīng)三大專業(yè)學(xué)生的需求,又可適應(yīng)其他相關(guān)材料專業(yè)學(xué)生的使用。
(3)書中內(nèi)容較廣泛,既要保證本書的完整性和系統(tǒng)性,又要避免與有關(guān)課程內(nèi)容的重復(fù)。
。4)2,-4;為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的入門教材,主要目的是啟迪學(xué)生的應(yīng)用思維,故應(yīng)用中所涉及到的計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的理論知識(shí)或相關(guān)專業(yè)的專業(yè)理論,盡量避免過(guò)多、過(guò)深。
。5)本教材主要是針對(duì)材料類專業(yè)本科生,為了達(dá)到推廣計(jì)算機(jī)應(yīng)用的目的,太求內(nèi)容也可作為材料類碩士研究生或相關(guān)專業(yè)大專生使用。