材料设计教程

第1章材料设计概述

1.1材料设计发展的历史与作用

1.1.1材料设计的发展阶段

1.1.2材料设计的发展概况

1.2材料设计范围与内容

1.3材料设计的层次与特点

1.3.1材料设计的层次

1.3.2多尺度关联模型

1.3.3材料设计的特点

1.4材料设计的类型和方法

1.5材料设计的任务

本章小结

习题与思考题

参考文献

第2章材料设计的主要技术与途径

第3章基于第一性原理的材料设计

第4章相图热力学计算设计

第5章材料数值模拟设计

第6章基于数据采掘的材料设计与预测

第7章结构复合材料的设计

第8章功能复合材料的设计

第9章材料成型加工过程模拟设计

第10章材料变形与断裂的介观设计

第11章材料表面技术模拟与设计

第12章材料模拟设计研究进展

　　本书较系统地介绍了第一性原理计算方法、各种计算机模拟技术、相图设计，也介绍了传统经验计算设计等内容。全书体系分为四个层次：第一为材料设计的基本概念和内涵，材料设计的主要技术与途径(第1、2章)，以使读者对材料设计科学有一个宏观的认识和掌握材料设计的基本概念；第二部分是在材料设计主要技术的基础上，进一步介绍材料设计的第一性原理计算、相图热力学设计、数值模拟设计和半经验设计与预测等方面的思路、方法和应用实例，分别为第3～6章；然后在第7～11章介绍比较典型的材料领域模拟设计方法及其研究应用，如复合材料、材料加工过程i材料变形与断裂和材料表面技术等模拟设计。最后，作为正在快速发展中的学科交叉领域，第12章以大量实例介绍了目前国际上材料模拟设计的部分最新研究成果和发展趋势。　　材料设计与模拟已发展成为一个新兴的学科领域。全书体系分四个层次：首先介绍材料设计的基本概念和内涵，材料设计的主要技术与途径；在材料设计主要技术的基础上，进一步介绍材料设计的第一性原理计算、相图热力学设计、数值模拟设计和半经验设计与预测等方面的思路、方法和应用实例；然后介绍目前研究和应用比较典型的设计领域的模拟设计方法及所取得的成果，如复合材料、材料加工过程、材料变形与断裂和材料表面技术等模拟设计等；最后以大量实例介绍了目前国际上材料模拟与设计的部分最新研究成果和发展趋势。本书重点论述各种计算途径的方法、思路、特点、应用及其局限性。　　该书既是材料类各本科专业学生的公共知识平台教材，也可以作为研究生课程教学的教材或参考书，还可作为从事材料工作技术人员的参考书。