材料科学中的信息技术应用基础

绪论 1 第1章 信息技术在材料科学研究中的应用 4 1.1 材料科学中的文献检索 4 1.1.1 文献的类型 4 1.1.2 常用的文献检索数据库 6 1.1.3 文献检索方法 9 1.2 材料科学中的文献管理 16 1.2.1 文献管理概述 16 1.2.2 E-study软件的应用 17 1.2.3 EndNote软件的应用 20 第2章 信息技术在数据与图形处理中的应用 25 2.1 数据处理的基本理论 25 2.1.1 *小二乘法 25 2.1.2 一元线性拟合 26 2.1.3 可转化为一元线性回归的其他一元线性拟合 29 2.1.4 多元线性回归 31 2.2 Excel软件在材料科学中的应用 33 2.2.1 计算功能 33 2.2.2 参数估计 36 2.2.3 线性规划 38 2.3 Origin软件在材料科学中的应用 41 2.3.1 Origin软件概述 41 2.3.2 Origin软件的数据分析功能 42 2.3.3 Origin软件的绘图功能 50 2.4 材料科学中的正交试验设计 66 2.4.1 正交试验设计的基本原理 67 2.4.2 正交表简介 68 2.4.3 正交试验的分析方法 70 第3章 信息技术在材料设计与结构分析中的应用 77 3.1 数据库系统 77 3.1.1 数据库系统概述 77 3.1.2 材料科学中常用的数据库 79 3.2 专家系统 86 3.2.1 专家系统的历史与发展 86 3.2.2 专家系统的工作原理 87 3.2.3 专家系统的类型 88 3.2.4 材料科学中典型专家系统介绍 88 3.3 人工神经网络技术 91 3.3.1 人工神经网络概述 92 3.3.2 神经网络的学习方法与规则 94 3.3.3 人工神经网络在材料科学中的应用 95 3.4 Jade软件在结构分析中的应用 96 3.4.1 Jade软件概述 96 3.4.2 Jade软件在物相分析中的应用 97 3.5 VESTA软件在材料设计中的应用 105 3.5.1 VESTA软件概述 105 3.5.2 VESTA软件在晶体结构建模中的应用 106 3.6 其他材料设计与结构分析软件 117 3.6.1 基于Rietveld法的结构精修软件 117 3.6.2 Thermo-calc相图计算软件 121 3.6.3 XPS分析软件 123 3.6.4 Materials Studio材料设计软件 126 第4章 信息技术在材料科学数学建模与模拟计算中的应用 128 4.1 数学模型的建立 128 4.1.1 数学模型的定义 128 4.1.2 数学模型的分类 129 4.1.3 其他概念 129 4.1.4 常用的数学模型建立方法及实例 130 4.2 数学模型的求解方法 133 4.2.1 数值求解过程 133 4.2.2 有限差分法 134 4.2.3 有限元法 136 4.3 典型物理场的计算 143 4.3.1 应力场模型与计算 143 4.3.2 温度场模型与计算 148 4.4 ANSYS软件在材料科学中的应用 160 4.4.1 ANSYS软件概述 160 4.4.2 ANSYS Workbench中的绘图模块 164 4.4.3 ANSYS Workbench在应力场中的应用 169 4.4.4 ANSYS Workbench在温度场中的应用 178 4.4.5 ANSYS Workbench在热力耦合场中的应用 181 4.5 MATLAB软件在材料科学中的应用 189 4.5.1 MATLAB概述 189 4.5.2 MATLAB语言基础 189 4.5.3 MATLAB程序设计初步 190 4.5.4 MATLAB在材料科学中的应用 192 4.6 材料加工过程中的模拟软件 199 4.6.1 金属材料铸造工艺仿真软件 200 4.6.2 塑料注塑工艺仿真软件 202 4.6.3 金属体积成形及热处理分析软件 205 第5章 信息技术在材料加工与检测中的应用 206 5.1 计算机控制技术基础 206 5.1.1 计算机控制系统的概念 206 5.1.2 计算机控制系统的分类 208 5.1.3 计算机控制系统的输入/输出部件 210 5.2 材料加工中的信息技术 211 5.2.1 高分子材料加工 211 5.2.2 金属材料加工 218 5.2.3 无机非金属材料烧成 221 5.3 材料检测中的信息技术 222 5.3.1 材料成分的检测 223 5.3.2 材料组织结构的检测 224 5.3.3 材料力学性能的检测 231 5.3.4 材料物理性能的检测 232 参考文献 239