第一章 微型计算机的测试与控制系统 1
一、采样及其处理 1
(一)采样周期Ts的选择 2
(二)采样方式 2
(三)数字滤波 3
(四)标度变换(工程量变换) 5
(五)非线性补偿 5
二、控制方式和控制规律 6
(一)直接数字控制系统(DDC系统) 7
(二)计算机监督控制系统(SCC系统) 7
(三)分级控制系统 7
三、测试与控制系统及仪表设备 9
四、过程控制的数学模型 10
(一)经验法 10
(二)理论分析法 10
五、防止干扰的方法与选择 14
(一)布线原则 14
(二)触点抖动的抑制 15
(三)电网干扰的抑制 15
(四)接地 15
(五)屏蔽 16
第二章 热加工工艺过程的微型计算机过程控制 17
一、微型计算机过程控制系统的设计 17
(一)过程控制应用软件的内容 17
(二)小型应用软件系统的开发示例 18
(三)热处理工艺过程控制应用软件编制的特点 18
二、过程控制计算机控制的连续气体渗碳炉系统 19
(一)过程控制计算机连续渗碳炉控制系统 19
(二)过程控制计算机 21
(三)应用实例 23
(四)使用效果和展望 24
三、采用微机可编程序控制系统的全自动化轴承热处理生产车间 24
(一)控制系统概况 25
(二)渗碳过程的微机控制 27
(三)经济效益和展望 31
第三章 传热学计算机分析 32
一、材料科学与工程中的传热学问题 32
(一)温度场的计算 32
(二)传热过程与热加工工艺 32
(三)工艺装置 33
(四)高能密度加热方法 33
(五)冷却过程中的传热学 33
二、传热学计算机方法 33
(一)工艺过程特点与分析方法 34
(二)稳态导热的有限差分法的应用 35
(三)非稳态导热的有限差分法的应用 38
(四)伴有相变的热传导 39
三、传热学计算机分析实例应用 39
(一)平板非稳态导热计算实例应用 39
(二)薄板加热计算的实例应用 42
(三)一维焊接热传导差分计算实例应用 47
第四章 工程常用数学的计算机处理 50
一、误差分析 50
(一)粗大误差的剔除方法 50
(二)系统误差判别 55
二、数值分析 55
(一)方程求根 56
(二)解方程组 57
(三)插值法 60
(四)最小二乘曲线拟合 61
三、最优化方法 63
(一)一维搜索方法 63
(二)多维搜索方法 66
第五章 相图研究和合金设计 69
一、计算机相平衡计算方法 69
(一)热力学模型的用途 69
(二)热力学数据的存储 70
(三)相平衡的数值计算 71
(四)相界的计算 72
(五)软件的通用性 73
二、合金设计中的计算机应用 73
(一)合金设计 73
(二)合金设计中计算机应用示例 76
第六章 热处理工艺设计(CAD) 80
一、计算机辅助热处理与预测性能 80
二、用计算机预测钢的淬透性的研究 85
(一)基本原理 86
(二)计算机计算结果分析 87
(三)计算机辅助设计法预测钢的淬透性的研究评价 89
三、采用强渗-扩散两段式渗碳工艺的计算机 90
(一)概述 90
(二)最优化公式 92
(三)表面无限大钢板和圆柱体表面与心部碳浓度的统计模型 93
(四)拟合的试验设计 94
(五)拟合的多次回归分析 94
(六)强渗-扩散处理工艺的非线性程序问题与最优化模型间的关系 95
(七)最优化程序的选择 97
(八)最优化问题的目标函数和限制条件程序的编排 97
(九)最优化的结果 98
(十)讨论与结论 99
四、利用电子计算机进行碳氮最佳渗层成分共渗的工艺设计 100
(一)高温碳氮共渗时最佳化 100
(二)用电子计算机模拟预示表面层合金元素浓度的分布 101
第七章 冷却介质研究中的计算机应用 103
一、冷却介质冷却能力的测定方法 103
二、用微处理机测定淬火介质的特性曲线 105
(一)测试方法 106
(二)实验数据的数学处理 106
(三)计算机的程序设计 107
(四)试验示例 108
三、淬火介质冷速测定中的计算机算法 109
(一)算法的误差来源 110
(二)几种常用算法的精度分析 111
(三)拟合求导法 112
(四)提高算法的有效性 113
附录一、模拟数据误差对几种常用数值导数算法精度影响的计算实验 113
附录二、用拟合算法绘制的冷却曲线图 114
四、水油两用淬火介质冷却速度测定仪 114
(一)仪器特点及用途 115
(二)仪器构成及主要参数 115
(三)使用效果 116
第八章 热处理数据库 119
一、材料科学与工程中的数据库问题 119
二、数据库系统概述 119
三、热处理数据库设计及其特点 121
(一)需求分析 122
(二)概念结构 122
(三)逻辑结构设计 124
(四)物理结构设计 126
四、数据库支持的热处理CAD系统 127
第九章 国内外材料科学与工程中的计算机应用汇编 129
一、热处理工艺控制和材料科学研究的计算机应用 129
二、热处理装置、设备的计算机应用 143
三、热工测试仪器仪表与测试技术的计算机应用 150
四、信息与管理工程研究的计算机应用 160
参考文献 162