第1章 绪论1

1.1 计算机技术发展简介1

1.2 材料科学与工程中常用的计算机技术3

1.2.1 计算机信息系统4

1.2.2 计算机模拟技术4

1.2.3 计算机检测与控制技术6

1.2.4 计算机辅助设计与制造8

1.2.5 计算机数据与图像处理技术9

第2章 数据处理11

2.1 Excel 软件在材料科学实验数据处理中的应用11

2.1.1 计算标准偏差11

2.1.2 粗差的剔除11

2.1.3 基于Excel的t检验与方差分析12

2.1.4 一元线性回归分析15

2.1.5 一元非线性回归分析16

2.1.6 多元线性回归分析17

2.1.7 多元非线性回归分析18

2.1.8 用Excel做逐步回归分析18

2.1.9 基于Excel处理正交设计数据（极差分析法）21

2.1.10 基于Excel构建均匀设计表构造22

2.2 Origin 软件在材料科学实验数据处理中的应用23

2.2.1 Origin软件简介23

2.2.2 Origin软件数据管理25

2.2.3 Origin软件在材料科学实验数据处理中应用实例30

2.2.4 利用Origin从图里获得原始数据50

2.2.5 Origin中相关的菜单英语单词52

第3章 材料科学与工程中的图像处理58

3.1 用Photoshop处理金相图片58

3.1.1 修理金相图片58

3.1.2 金相照片加标尺61

3.1.3 合成全景照片63

3.1.4 图像的焦聚融合64

3.1.5 基于Photoshop软件的定量金相66

3.1.6 绘制立体金相组织图67

3.2 Matlab实现定量金相69

3.2.1 定量金相的发展69

3.2.2 定量金相学中常用的参数符号和公式69

3.2.3 定量金相的测量方法70

3.2.4 定量金相分析的Matlab 实现71

第4章 第一性原理计算73

4.1 波函数与薛定谔方程73

4.2 Hartree Fock自洽场方法75

4.3 密度泛函理论77

4.3.1 Hohenberg Kohn定理77

4.3.2 Kohn Sham方程78

4.3.3 LDA和GGA79

4.4 DFT计算的主要方法80

4.4.1 赝势平面波(PPW)方法81

4.4.2 线性缀加平面波(LAPW)方法83

4.4.3 线性Muffin tin轨道(LMTO)方法84

4.5 第一性原理计算的常用软件84

4.5.1 使用赝势的计算软件84

4.5.2 基于全电子方法的软件86

4.6 几个简单的计算实例88

4.6.1 ELK和PWSCF程序的基态计算输入文件88

4.6.2 结构优化及结合能的计算92

4.6.3 晶体能带结构的计算100

4.6.4 弹性常数的计算102

第5章 分子动力学模拟105

5.1 分子动力学模拟的基本方法105

5.1.1 求解运动方程106

5.1.2 初始构型和边界条件108

5.1.3 势函数110

5.1.4 温度与压力的控制方法118

5.2 体系结构与性质的计算121

5.2.1 热力学量121

5.2.2 结构性质——径向分布函数和结构因子122

5.2.3 动力学及输运性质123

5.3 分子动力学模拟软件及其应用125

5.3.1 MD计算软件简介125

5.3.2 Lammps软件应用基础和实例128

第6章 有限元软件Deform在材料科学与工程中的应用154

6.1 Deform有限元分析软件简介154

6.2 基于Deform软件的挤压过程模拟155

6.3 基于Deform软件的轧制过程模拟165

6.3.1 单板单道次同步轧制过程的有限元模拟166

6.3.2 单板单道次异步轧制过程的有限元模拟172

6.3.3 单板多道次轧制过程的有限元模拟173

6.3.4 多层板单道次轧制过程的有限元模拟174

6.4 基于Deform软件的拉深过程模拟174

6.5 基于Deform软件的冲裁过程模拟177

6.6 基于Deform软件的微观组织模拟181

6.7 基于Deform软件的热处理模拟184

6.8 基于Deform软件的模具磨损模拟188

参考文献192" 2100433B