材料科学与工程中的计算机应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 计算机技术发展简介 1

1.2 材料科学与工程中常用的计算机技术 3

1.2.1 计算机信息系统 4

1.2.2 计算机模拟技术 4

1.2.3 计算机检测与控制技术 6

1.2.4 计算机辅助设计与制造 8

1.2.5 计算机数据与图像处理技术 9

第2章 数据处理 11

2.1 Excel软件在材料科学实验数据处理中的应用 11

2.1.1 计算标准偏差 11

2.1.2 粗差的剔除 11

2.1.3 基于Excel的t检验与方差分析 12

2.1.4 一元线性回归分析 15

2.1.5 一元非线性回归分析 16

2.1.6 多元线性回归分析 17

2.1.7 多元非线性回归分析 18

2.1.8 用Excel做逐步回归分析 18

2.1.9 基于Excel处理正交设计数据（极差分析法） 21

2.1.10 基于Excel构建均匀设计表构造 22

2.2 Origin软件在材料科学实验数据处理中的应用 23

2.2.1 Origin软件简介 23

2.2.2 Origgin软件数据管理 25

2.2.3 Origin软件在材料科学实验数据处理中应用实例 30

2.2.4 利用Origin从图里获得原始数据 50

2.2.5 Origin中相关的菜单英语单词 52

第3章 材料科学与工程中的图像处理 58

3.1 用Photoshop处理金相图片 58

3.1.1 修理金相图片 58

3.1.2 金相照片加标尺 61

3.1.3 合成全景照片 63

3.1.4 图像的焦聚融合 64

3.1.5 基于Photoshop软件的定量金相 66

3.1.6 绘制立体金相组织图 67

3.2 Matlab实现定量金相 69

3.2.1 定量金相的发展 69

3.2.2 定量金相学中常用的参数符号和公式 69

3.2.3 定量金相的测量方法 70

3.2.4 定量金相分析的Matlab实现 71

第4章 第一性原理计算 73

4.1 波函数与薛定谔方程 73

4.2 Hartree-Fock自洽场方法 75

4.3 密度泛函理论 77

4.3.1 Hohenberg-Kohn定理 77

4.3.2 Kohn-Sham方程 78

4.3.3 LDA和GGA 79

4.4 DFT计算的主要方法 80

4.4.1 赝势平面波（PPW）方法 81

4.4.2 线性缀加平面波（LAPW）方法 83

4.4.3 线性Muffin-tin轨道（LMTO）方法 84

4.5 第一性原理计算的常用软件 84

4.5.1 使用赝势的计算软件 84

4.5.2 基于全电子方法的软件 86

4.6 几个简单的计算实例 88

4.6.1 ELK和PWSCF程序的基态计算输入文件 88

4.6.2 结构优化及结合能的计算 92

4.6.3 晶体能带结构的计算 100

4.6.4 弹性常数的计算 102

第5章 分子动力学模拟 105

5.1 分子动力学模拟的基本方法 105

5.1.1 求解运动方程 106

5.1.2 初始构型和边界条件 108

5.1.3 势函数 110

5.1.4 温度与压力的控制方法 118

5.2 体系结构与性质的计算 121

5.2.1 热力学量 121

5.2.2 结构性质——径向分布函数和结构因子 122

5.2.3 动力学及输运性质 123

5.3 分子动力学模拟软件及其应用 125

5.3.1 MD计算软件简介 125

5.3.2 Lammps软件应用基础和实例 128

第6章 有限元软件Deform在材料科学与工程中的应用 154

6.1 Deform有限元分析软件简介 154

6.2 基于Deform软件的挤压过程模拟 155

6.3 基于Deform软件的轧制过程模拟 165

6.3.1 单板单道次同步轧制过程的有限元模拟 166

6.3.2 单板单道次异步轧制过程的有限元模拟 172

6.3.3 单板多道次轧制过程的有限元模拟 173

6.3.4 多层板单道次轧制过程的有限元模拟 174

6.4 基于Deform软件的拉深过程模拟 174

6.5 基于Deform软件的冲裁过程模拟 177

6.6 基于Deform软件的微观组织模拟 181

6.7 基于Deform软件的热处理模拟 184

6.8 基于Deform软件的模具磨损模拟 188

参考文献 192