材料设计理论及应用
出版社：科学出版社
年代：2010
定价：35.0
书籍简介:
本书从材料设计的基础出发，重点介绍了材料设计基本方法：经验法、半经验法、第一性原理法、分子动力学法、蒙特卡罗法、有限元法、专家系统、人工神经网络系统的设计思想、步骤和方法。详细介绍了材料设计基本方法的数学内容--这有助于研究材料设计与材料计算的关系；另一方面从工程设计角度出发，介绍了经验法、半经验法、第一性原理法、分子动力学法、蒙特卡罗法、有限元法、专家系统、人工神经网络系统在材料设计中的设计实例，并侧重于分析材料的设计、计算与材料的结构和性能之间的关系。书中的大量的图表、三维晶格结构、电镜照片以及曲线等，丰富了书的内容。
书籍目录:
前言
第一部分 蒙特卡罗方法
第1章 蒙特卡罗方法的数学基础
§1.1 蒙特卡罗方法的基本概念
§1.2 积分的蒙特卡罗方法计算
§1.3 数学物理方程的蒙特卡罗方法计算
第2章 蒙特卡罗方法模拟相变
§2.1 面心立方体系相图
§2.2 超晶格相变的模拟
第3章 蒙特卡罗方法模拟反应动力学
§3.1 解化学反应动力学问题的期望估计方法
§3.2 烧结反应过程
§3.3 多晶材料的晶粒生长
参考文献
第二部分 有限元法
第4章 有限元法
§4.1 有限元法简介
§4.2 扩展有限元法
§4.3 非线性有限元分析
第5章 有限元分析的数学基础
§5.1 变分及其特征
§5.2 变分法与欧拉方程
§5.3 变分问题的直接方法
第6章 有限元法在材料设计中的应用
§6.1 金属丝的扁平压制
§6.2 功能梯度材料
§6.3 烧结工艺过程
参考文献
第三部分 第一性原理法
第7章 第一性原理法的相关理论计算
§7.1 第一性原理法简介
§7.2 相关微分方程的求解
§7.3 用分离变量法解单电子薛定谔方程
§7.4 用变分法求解薛定谔方程
§7.5 多重散射Xα方法
第8章 第一性原理在材料设计中的应用
§8.1 在氧化环境中的Ag-Cu合金表面
§8.2 Cu/MgO（001）界面
§8.3 钛酸铅表面结构和稳定性
§8.4 立方钙钛矿结构的SrMO3（M=Ti，V，Zr，Nb）的弹性和电性能
参考文献
第四部分 人工神经网络
第9章 人工神经网络发展概述
第10章 人工神经网络在材料科学中的应用
§10.1 BP算法的分析与改进措施
§10.2 应用BP神经网络研究镁铝水滑石纳米晶制备工艺
§10.3 应用BP神经网络研究水滑石/聚合物纳米复合材料的制备工艺
参考文献
内容摘要:
《材料设计理论及其应用》从材料设计的基础出发，重点介绍了材料设计基本方法：蒙特卡罗法，有限元法，第一性原理法，人工神经网络的设计思想、步骤和方法，详细介绍了这些基本方法的相关数学内容，同时，从应用角度介绍了这些方法在材料设计中的设计实例。
《材料设计理论及其应用》适用于从事材料科学、化学、物理学、应用数学方面及其相关行业的科研人员，也可作为高等院校相关专业研究生及高年级本科生的参考书。
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