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商品簡介
目次
商品簡介
為適應材料科學與工程專業的教學需要，《計算機在材料科學與工程中的應用》有針對性地選擇材料科學與工程中計算機應用的共性,兼顧材料科學與工程研究領域的廣泛性、前瞻性和多學科滲透的特殊性，選擇有代表性的應用領域進行介紹。主要內容包括：數值模擬中應用基礎有限差分法和有限元法，物理場分析中的溫度場及濃度擴散場分析，計算機在材料科學與工程控制中以及在企業管理中的應用，計算機輔助設計、人工神經網絡及專家系統等。《計算機在材料科學與工程中的應用》可作為高等學校材料科學與工程專業，包括有機材料、無機非金屬材料、金屬材料類以及相關專業方向的本科生、低年級碩士研究生的教材或教學參考書，也可供廣大科技人員或工程管理人員閱讀參考。
目次
1 常用計算方法和數值模擬基礎
1.1 正交試驗設計I
1.1.1 Z交試驗設計的基本原理
1.1.2 正交試驗設計的基本方法
1.1.3 多指標試驗設計的分析方法
1.1.4 水平不同的正交試驗設計
1.1.5 有交互作用的正交試驗設計
1.1.6 正交試驗設計的方差分析方法
1.2 數據處理技術
1.2.1 正交試驗設計插值方法
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方程組的解法
本章小結
思考題與習題
2 材料科學與工程中的物理場計算機分析
2.1 溫度場計算機分析
2.1.1 傳熱學及溫度場基本概念-_
2.1.2 導熱微分方程
2.1.3 導熱微分方程初始條件與邊界條件
2.1.4 平面穩態溫度場的有限差分求解
2.1.5 非穩態導熱問題的有限差分求解
2.2 濃度場計算
2.2.1 擴散方程
2.2.2 擴散方程的數值解
本章小結
思考題與習題
3 計算機在材料科學與工程控制中的應用
3.1 計算機控制系統的一般概念
3.1.1 在線控制系統和離線控制系統
3.1.2 實時控制系統
3.1.3 閉環控制系統和開環控制系統
3.1.4 直接數字控制系統
3.1.5 監督控制系統
3.2 以微機為核心的工業控制系統的組成原理及功能特點
3.2.1 以微機為核心的工業控制系統組成
3.2.2 硬件部分
3.2.3 軟件部分
3.2.4 控制系統的基本功能和主要特點
3.3 過程通道和數據采集
3.3.1 輸入和輸出過程通道
3.3.2 模擬量輸入、輸出通道信號的處理
3.3.3 過程通道的干擾及其抑制
3.4 直接數字控制
3.4.1 直接數字控制系統的組成和特點
3.4.2 直接數字控制系統的控制規律
3.5 模糊控制系統特點及建立過程
3.5.1 模糊控制的特點
3.5.2 模糊控制系統的建立
3.6 多變量復雜控制系統
3.7 集散控制系統及應用
3.7.1 集散控制系統的組成框圖
3.7.2 集散控制系統的特點
3.7.3 集散控制系統的結構形式
3.7.4 集散控制系統應用
3.8 控制管理一體化
3.8.1 管理與控制分層結構
3.8.2 一體化結構體系及特點
3.8.3 應用前景
3.9 虛擬儀器
3.9.1 虛擬儀器的結構、組成及特點
3.9.2 虛擬儀器的應用
本章小結
思考題與習題
4 計算機在企業管理中的應用
4.1 管理信息系統概念
4.1.1 管理信息的定義
4.1.2 管理信息系統的結構
4.1.3 管理信息系統在企業管理中的應用
4.2 信息系統技術
4.2.1 數據庫系統
4.2.2 數據庫設計
4.2.3 材料數據庫及其應用
4.2.4 生產、技術管理數據庫及其應用
4.2.5 決策支持系統
4.3 企業管理信息系統的開發
4.3.1 系統分析
4.3.2 系統設計
4.3.3 系統的實施、運行與評價
4.3.4 企業管理信息系統開發實例——鑄造企業市場營銷管理信息系統的開發
本章小結
思考題與習題
5 計算機輔助設計
5.1 CAD技術
5.1.1 CAD技術簡介
5.1.2 計算機輔助設計中的新技術
5.1.3 計算機輔助造型設計
5.1.4 計算機輔助模具設計
5.1.5 計算機輔助工藝過程設計
5.1.6 計算機在設備設計中的應用
5.2 計算機在材料設計和相圖設計中的應用
5.2.1 材料設計的發展
5.2.2 相圖設計原理
5.2.3 相圖計算及合成
5.3 材料的微觀結構設計及模擬
5.3.1 原子／分子層次的計算機模擬
5.3.2 斷裂與晶粒長大的模擬
5.3.3 材料模擬軟件及其在材料科學中的應用
本章小結
思考題與習題
6 神經網絡在材料科學與工程中的應用
6.1 ANN概述
6.1.1 生物神經網絡
6.1.2 人工神經網絡（ANN）
6.1.3 ANN發展史
6.1.4 人工神經網絡的學習
6.1.5 學習算法的種類
6.2 BP神經網絡結構、學習算法及其設計
6.2.1 BP網絡模型與結構
6.2.2 BP學習規則
6.2.3 BP網絡的設計
6.2.4 BP網絡的限制與不足
6.2.5 反向傳播法的改進方法
6.3 人工神經網絡在材料科學中的應用
6.3.1 材料的設計與性能預測
6.3.2 在無機非金屬材料工業中的應用
6.3.3 在有機材料工業中的應用
6.3.4 在金屬材料工業中的應用
6.4 專家系統及其在材料科學與工程中的應用
6.4.1 專家系統及其特點
6.4.2 專家系統的類型
6.4.3 專家系統的構成
6.4.4 專家系統的開發
6.4.5 材料科學工程的一些專家系統
6.4.6 專家系統的發展展望
本章小結
思考題與習題
附錄
附錄A
附錄B
附錄C計算程序
參考文獻
1.1 正交試驗設計I
1.1.1 Z交試驗設計的基本原理
1.1.2 正交試驗設計的基本方法
1.1.3 多指標試驗設計的分析方法
1.1.4 水平不同的正交試驗設計
1.1.5 有交互作用的正交試驗設計
1.1.6 正交試驗設計的方差分析方法
1.2 數據處理技術
1.2.1 正交試驗設計插值方法
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方程組的解法
本章小結
思考題與習題
2 材料科學與工程中的物理場計算機分析
2.1 溫度場計算機分析
2.1.1 傳熱學及溫度場基本概念-_
2.1.2 導熱微分方程
2.1.3 導熱微分方程初始條件與邊界條件
2.1.4 平面穩態溫度場的有限差分求解
2.1.5 非穩態導熱問題的有限差分求解
2.2 濃度場計算
2.2.1 擴散方程
2.2.2 擴散方程的數值解
本章小結
思考題與習題
3 計算機在材料科學與工程控制中的應用
3.1 計算機控制系統的一般概念
3.1.1 在線控制系統和離線控制系統
3.1.2 實時控制系統
3.1.3 閉環控制系統和開環控制系統
3.1.4 直接數字控制系統
3.1.5 監督控制系統
3.2 以微機為核心的工業控制系統的組成原理及功能特點
3.2.1 以微機為核心的工業控制系統組成
3.2.2 硬件部分
3.2.3 軟件部分
3.2.4 控制系統的基本功能和主要特點
3.3 過程通道和數據采集
3.3.1 輸入和輸出過程通道
3.3.2 模擬量輸入、輸出通道信號的處理
3.3.3 過程通道的干擾及其抑制
3.4 直接數字控制
3.4.1 直接數字控制系統的組成和特點
3.4.2 直接數字控制系統的控制規律
3.5 模糊控制系統特點及建立過程
3.5.1 模糊控制的特點
3.5.2 模糊控制系統的建立
3.6 多變量復雜控制系統
3.7 集散控制系統及應用
3.7.1 集散控制系統的組成框圖
3.7.2 集散控制系統的特點
3.7.3 集散控制系統的結構形式
3.7.4 集散控制系統應用
3.8 控制管理一體化
3.8.1 管理與控制分層結構
3.8.2 一體化結構體系及特點
3.8.3 應用前景
3.9 虛擬儀器
3.9.1 虛擬儀器的結構、組成及特點
3.9.2 虛擬儀器的應用
本章小結
思考題與習題
4 計算機在企業管理中的應用
4.1 管理信息系統概念
4.1.1 管理信息的定義
4.1.2 管理信息系統的結構
4.1.3 管理信息系統在企業管理中的應用
4.2 信息系統技術
4.2.1 數據庫系統
4.2.2 數據庫設計
4.2.3 材料數據庫及其應用
4.2.4 生產、技術管理數據庫及其應用
4.2.5 決策支持系統
4.3 企業管理信息系統的開發
4.3.1 系統分析
4.3.2 系統設計
4.3.3 系統的實施、運行與評價
4.3.4 企業管理信息系統開發實例——鑄造企業市場營銷管理信息系統的開發
本章小結
思考題與習題
5 計算機輔助設計
5.1 CAD技術
5.1.1 CAD技術簡介
5.1.2 計算機輔助設計中的新技術
5.1.3 計算機輔助造型設計
5.1.4 計算機輔助模具設計
5.1.5 計算機輔助工藝過程設計
5.1.6 計算機在設備設計中的應用
5.2 計算機在材料設計和相圖設計中的應用
5.2.1 材料設計的發展
5.2.2 相圖設計原理
5.2.3 相圖計算及合成
5.3 材料的微觀結構設計及模擬
5.3.1 原子／分子層次的計算機模擬
5.3.2 斷裂與晶粒長大的模擬
5.3.3 材料模擬軟件及其在材料科學中的應用
本章小結
思考題與習題
6 神經網絡在材料科學與工程中的應用
6.1 ANN概述
6.1.1 生物神經網絡
6.1.2 人工神經網絡（ANN）
6.1.3 ANN發展史
6.1.4 人工神經網絡的學習
6.1.5 學習算法的種類
6.2 BP神經網絡結構、學習算法及其設計
6.2.1 BP網絡模型與結構
6.2.2 BP學習規則
6.2.3 BP網絡的設計
6.2.4 BP網絡的限制與不足
6.2.5 反向傳播法的改進方法
6.3 人工神經網絡在材料科學中的應用
6.3.1 材料的設計與性能預測
6.3.2 在無機非金屬材料工業中的應用
6.3.3 在有機材料工業中的應用
6.3.4 在金屬材料工業中的應用
6.4 專家系統及其在材料科學與工程中的應用
6.4.1 專家系統及其特點
6.4.2 專家系統的類型
6.4.3 專家系統的構成
6.4.4 專家系統的開發
6.4.5 材料科學工程的一些專家系統
6.4.6 專家系統的發展展望
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附錄
附錄A
附錄B
附錄C計算程序
參考文獻
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