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材料設(shè)計(jì)教程(高等學(xué)校教材)

材料設(shè)計(jì)教程(高等學(xué)校教材)

作者：戴起勛
出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時(shí)間：2007-09-01
開本： 16開 頁(yè)數(shù)： 260
中 圖 價(jià):¥50.2(8.5折) 定價(jià)  ¥59.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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材料設(shè)計(jì)教程(高等學(xué)校教材) 版權(quán)信息

材料設(shè)計(jì)教程(高等學(xué)校教材) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

材料設(shè)計(jì)與模擬已發(fā)展成為一個(gè)新興的學(xué)科領(lǐng)域。全書體系分四個(gè)層次：首先介紹材料設(shè)計(jì)的基本概念和內(nèi)涵，材料設(shè)計(jì)的主要技術(shù)與途徑；在材料設(shè)計(jì)主要技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹材料設(shè)計(jì)的性原理計(jì)算、相圖熱力學(xué)設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬設(shè)計(jì)和半經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)等方面的思路、方法和應(yīng)用實(shí)例；然后介紹目前研究和應(yīng)用比較典型的設(shè)計(jì)領(lǐng)域的模擬設(shè)計(jì)方法及所取得的成果，如復(fù)合材料、材料加工過(guò)程、材料變形與斷裂和材料表面技術(shù)等模擬設(shè)計(jì)等；*后以大量實(shí)例介紹了目前靠前上材料模擬與設(shè)計(jì)的部分近期新研究成果和發(fā)展趨勢(shì)。本書重點(diǎn)論述各種計(jì)算途徑的方法、思路、特點(diǎn)、應(yīng)用及其局限性。 該書既是材料類各本科專業(yè)學(xué)生的公共知識(shí)平臺(tái)教材，也可以作為研究生課程教學(xué)的教材或參考書，還可作為從事材料工作技術(shù)人員的參考書。

材料設(shè)計(jì)教程(高等學(xué)校教材) 目錄

第1章 材料設(shè)計(jì)概述
1．1 材料設(shè)計(jì)發(fā)展的歷史與作用
1．1．1 材料設(shè)計(jì)的發(fā)展階段
1．1．2 材料設(shè)計(jì)的發(fā)展概況
1．2 材料設(shè)計(jì)范圍與內(nèi)容
1．3 材料設(shè)計(jì)的層次與特點(diǎn)
1．3．1 材料設(shè)計(jì)的層次
1．3．2 多尺度關(guān)聯(lián)模型
1．3．3 材料設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1．4 材料設(shè)計(jì)的類型和方法
1．5 材料設(shè)計(jì)的任務(wù)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第2章 材料設(shè)計(jì)的主要技術(shù)與途徑
2．1 材料設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)
2．2 材料設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)
2．3 基于**性原理的計(jì)算設(shè)計(jì)
2．3．1 基本理論的近似假設(shè)
2．3．2 密度泛函理論
2．3．3 準(zhǔn)粒子方程(GW近似)
2．3．4 Car-Parrinello方法
2．4 材料設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模擬
2．4．1 分子動(dòng)力學(xué)模擬
2．4．2 蒙特卡羅模擬
2．4．3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在材料設(shè)計(jì)中的
應(yīng)用
2．5 合金特征晶體理論
2．5．1 合金相統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)理論
2．5．2 合金晶體物理與化學(xué)計(jì)算框架
2．6 基于相圖計(jì)算的材料設(shè)計(jì)
2．6．1 相圖熱力學(xué)計(jì)算模型
2．6．2 Md法計(jì)算相界成分
2．6．3 CALPHAD計(jì)算模式
2．7 基于數(shù)據(jù)采掘的材料設(shè)計(jì)
2．8 數(shù)學(xué)方法在材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2．8．1 有限元法
2．8．2 遺傳算法
2．8．3 分形理論
2．8．4 其他方法
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第3章 基于**性原理的材料設(shè)計(jì)
3．1 原子相互作用勢(shì)的計(jì)算應(yīng)用
3．1．1 **性原理原子間相互作用對(duì)
勢(shì)的嚴(yán)格表達(dá)
3．1．2 陳氏晶格反演定理
3．1．3 基于abinitio計(jì)算方法的理論
模型
3．2 高溫丁i合金的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3．2．1 特性原子序列信息
3．2．2 fcc-TiAl合金信息
3．2．3 降低fcc-TiAl化合物脆性的信息
綜合
3．3 奧氏體鋼abinitio計(jì)算設(shè)計(jì)
3．3．1 理論基礎(chǔ)
3．3．2 奧氏體不銹鋼模量的計(jì)算設(shè)計(jì)
3．4 超硬材料計(jì)算設(shè)計(jì)
3．4．1 超硬材料體積彈性模量
3．4．2 B-Si3N4的電子結(jié)構(gòu)
3．4．3 B-C3N4的計(jì)算設(shè)計(jì)與開發(fā)
3．4．4 c-BCN設(shè)計(jì)與開發(fā)
3．4．5 低壓縮系數(shù)金屬氮化物
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第4章 相圖熱力學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)
4．1 相圖優(yōu)化和計(jì)算過(guò)程
4．2 CALPHAD相圖計(jì)算
4．2．1 實(shí)際合金集團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)
4．2．2 無(wú)鉛微焊材料的設(shè)計(jì)計(jì)算
4．2．3 超級(jí)奧氏體鋼相平衡的計(jì)算
預(yù)測(cè)
4．2．4 Ti合金超塑性的Md法計(jì)算
設(shè)計(jì)
4．3 abinitio和CALPHAD有機(jī)結(jié)合的
計(jì)算方法
4．3．1 ahinitio應(yīng)用于CALPHAD能量
計(jì)算
4．3．2 abinitio應(yīng)用于CALPHAD相圖
計(jì)算
4．3．3 abinitio對(duì)動(dòng)力學(xué)計(jì)算的貢獻(xiàn)
4．4 奧氏體鋼組織穩(wěn)定性的數(shù)值計(jì)算
設(shè)計(jì)
4．4．1 高溫組織穩(wěn)定性
4．4．2 中溫組織穩(wěn)定性
4．4．3 低溫組織穩(wěn)定性
4．5 銅合金熱力學(xué)計(jì)算模擬
4．5．1 熱力學(xué)平衡關(guān)系
4．5．2 計(jì)算模型及程序
4．5．3 材料熱物理性能的計(jì)算模型
4．5．4 模擬計(jì)算結(jié)果與驗(yàn)證
4．5．5 三元銅合金相圖計(jì)算
4．6 鋁合金熱力學(xué)平衡相計(jì)算
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第5章 材料數(shù)值模擬設(shè)計(jì)
5．1 概述
5．1．1 材料研究模型化
5．1．2 數(shù)值模型化與模擬
5．2 材料表面激光作用的數(shù)值模擬
5．2．1 模擬的基本數(shù)學(xué)模型
5．2．2 溫度場(chǎng)演化的模擬
5．2．3 細(xì)晶化和非晶形成的預(yù)測(cè)
5．3 工程應(yīng)用層次的材料數(shù)值計(jì)算
5．3．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
5．3．2 奧氏體鋼強(qiáng)度的數(shù)值計(jì)算
5．3．3 奧氏體鋼沖擊韌度的數(shù)值
計(jì)算
5．3．4 高性能鋼的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
5．4 形狀記憶合金的計(jì)算模擬
5．4．1 邊界設(shè)計(jì)及有限元方法
5．4．2 誘發(fā)相變熱力學(xué)
5．4．3 應(yīng)力誘發(fā)相變
5．4．4 鐵基形狀記憶合金TRIP鋼的馬氏體
相變模擬
5． 5 奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕壽命預(yù)測(cè)與
計(jì)算設(shè)計(jì)
5．5．1 奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕壽命曲線與
設(shè)計(jì)參數(shù)
5．5．2 奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕疲勞壽命
預(yù)測(cè)
5．5．3 奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕敏感性
判據(jù)
5．5．4 奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕疲勞
機(jī)理
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第6章 基于數(shù)據(jù)采掘的材料設(shè)計(jì)
與預(yù)測(cè)
6．1 基于數(shù)據(jù)采掘的半經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
6．1．1 復(fù)雜數(shù)據(jù)信息采掘原理
6．1．2 復(fù)雜數(shù)據(jù)信息采掘各種算法的長(zhǎng)處
局限性
6．1．3 數(shù)據(jù)采掘法經(jīng)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)的
應(yīng)用
6．2 合金設(shè)計(jì)
6．2，1 合金設(shè)計(jì)技術(shù)概述
6．2。2 高合金超高強(qiáng)度鋼設(shè)計(jì)
6．3 基于組合方法的多組分新材料合成
設(shè)計(jì)
6．3。1 電子材料的發(fā)現(xiàn)
6．3．2 新型磁性材料
6．3．3 多相催化劑開發(fā)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第7章 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)
7．1 復(fù)合材料的設(shè)計(jì)與方法
7．1．1 復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性
7．1．2 復(fù)合材料設(shè)計(jì)的研究方法
7．1．3 復(fù)合材料基體與增強(qiáng)體選擇
7．2 復(fù)合材料力學(xué)性能計(jì)算模型
7．2．1 連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料性能
7．2．2 短纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料
7．2．3 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性和
強(qiáng)度
7．3 復(fù)合材料性能相關(guān)性的計(jì)算模型
7．3．1 性能相關(guān)性的計(jì)算模型
7．3．2 有限元模擬與分析
7．4 納米復(fù)合材料有效彈性的
計(jì)算
7．5 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)失效與計(jì)算
模擬
7．5．1 短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料疲勞性能
模型與預(yù)測(cè)
7．5．2 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料壓縮失效
模擬
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第8章 功能復(fù)合材料設(shè)計(jì)
8．1 功能復(fù)合材料設(shè)計(jì)概述
8．1．1 功能復(fù)合材料種類
8．1．2 功能復(fù)合材料的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
8．1．3 金屬基功能復(fù)合材料的設(shè)計(jì)
方法
8．1．4 仿生復(fù)合材料的設(shè)計(jì)
8．2 熱功能復(fù)合材料的設(shè)計(jì)
8．2．1 復(fù)合材料比熱容力口和性原理
8．2．2 復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的計(jì)算
8．3 熱防護(hù)梯度功能材料設(shè)計(jì)
8．3．1 基本設(shè)計(jì)思想
8．3．2 基本設(shè)計(jì)方法
8．4 其他功能復(fù)合材料的設(shè)計(jì)
8．4．1 阻尼復(fù)合材料
8．4．2 零膨脹復(fù)合材料的設(shè)計(jì)
模擬
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第9章 材料成型加工過(guò)程模擬設(shè)計(jì)
9．1 概述
9．2 鑄造工藝過(guò)程的數(shù)值模擬
9．2．1 凝固過(guò)程數(shù)值模擬基本方法
9．2．2 溫度場(chǎng)數(shù)值模擬及收縮缺陷
預(yù)測(cè)
9．2．3 應(yīng)力場(chǎng)的模擬
9．2．4 鑄件微觀組織的模擬
9．3 材料連接成型過(guò)程模擬
9．3．1 焊接熱循環(huán)主要參數(shù)的數(shù)學(xué)
模型
9．3．2 焊接熱裂紋的模擬技術(shù)
9．3．3 焊接應(yīng)力與殘余應(yīng)力的模擬
預(yù)測(cè)
9．4 金屬塑性成型模擬
9．4．1 金屬塑性成型模擬的基本步驟
9．4．2 鋼錠鍛造形變過(guò)程模擬
9．4．3 AZ31合金深拉伸過(guò)程模擬
9．4．4 控軋鋼形變誘發(fā)相變的計(jì)算機(jī)
模擬
9．4．5 薄板沖壓工藝一體化模擬技術(shù)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第10章 材料變形與斷裂的介觀
設(shè)計(jì)
10．1 概述
lo．2 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的力學(xué)行
為模擬
10．2．1 高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料
力學(xué)行為模擬
10．2．2 顆粒尺寸效應(yīng)的數(shù)值模擬
10．2．3 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的界面
力參數(shù)
10．2．4 復(fù)合結(jié)構(gòu)界面裂紋形成的
模擬
10．3 裂端擴(kuò)展過(guò)程的分子動(dòng)力學(xué)
模擬
10．3．1 計(jì)算模型
10．3．2 裂紋尖端位錯(cuò)發(fā)射
10。3．3 三重嵌套模型和關(guān)聯(lián)參照
模型
10．4 周期載荷下裂紋擴(kuò)展的分子動(dòng)力學(xué)
模擬
10．4．1 研究方法
10．4．2 模擬結(jié)果與分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第11章 材料表面技術(shù)模擬與設(shè)計(jì)
11．1 概述
11．2 多晶薄膜生長(zhǎng)過(guò)程的模擬
11．2．1 FACET模型及模擬分析
11．2．2 薄膜島狀結(jié)構(gòu)形成的動(dòng)力學(xué)
MonteCarlo模擬
11．2．3 基于Wolf-Villain模型的薄膜
生長(zhǎng)模擬
11．3 表面涂覆層制備的數(shù)值模擬
11．3．1 PVD法和CVD法的數(shù)值
模擬
11．3．2 等離子熱噴涂數(shù)值模擬方法
11．3．3 等離子噴涂溫度場(chǎng)數(shù)值
模擬
11．4 表面涂覆殘余應(yīng)力的模擬計(jì)算
11．4．1 熱噴涂殘余應(yīng)力分析及
模擬
11．4．2 高溫梯度復(fù)合涂層殘余應(yīng)力
數(shù)值分析
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
第12章 材料模擬設(shè)計(jì)研究進(jìn)展
12．1 極端條件下的abinitio模擬
12．1．1 ab initio分子動(dòng)力學(xué)模擬
模型
12．1．2 高壓下材料結(jié)構(gòu)的鑒別
12．1．3 高壓化學(xué)反應(yīng)
12．1．4 熔化溫度的計(jì)算
12．2 高分子材料設(shè)計(jì)的新方法
12．3 納米晶金屬的形變
12．3．1 金屬納米晶形變機(jī)理模擬
12．3．2 納米壓痕(刻痕、壓坑)的原子
模擬
12．4 材料模擬設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)展實(shí)例
12．4．1 新材料開發(fā)
12．4．2 新理論研究
12．4．3 新材料制備技術(shù)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)
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