計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用課件

1、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用葉衛(wèi)平第一章 緒論1.1 材料科學(xué)與工程(MSE)研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝和使用性能以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。美國(guó)國(guó)家研究院材料科學(xué)與工程委員會(huì) 90年代的材料科學(xué)與工程：在材料時(shí)代保持競(jìng)爭(zhēng)力 材料科學(xué)與工程領(lǐng)域存在 四個(gè)要素（性質(zhì)與現(xiàn)象、使用性能、結(jié)構(gòu)與成分、合成與加工） 兩個(gè)關(guān)鍵（儀器設(shè)備和分析建模） 研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、制備工藝和使用性能以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。MSE研究?jī)?nèi)容 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.1 材料科學(xué)與工程(MSE)Synthesis &Processingcomposition,crystal g

2、rowth,thermal treatment, etc.Structuremicro-, nano-, molecular, crystalPropertieselectronicmechanicaloptical, etc.Source: Materials Science and Engineering for the 1990s, NRC, 1989Performance四個(gè)要素 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.1 材料科學(xué)與工程(MSE)多學(xué)科交叉的新興科學(xué)1多學(xué)科間有著不可分割的聯(lián)系2有很強(qiáng)應(yīng)用目的和明確的應(yīng)用背景3計(jì)算機(jī)在MSE的應(yīng)用非常廣泛4MSE研究特點(diǎn) 計(jì)

3、算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.2 計(jì)算機(jī)在MSE中的應(yīng)用材料性能表征和性能研究計(jì)算機(jī)模擬的應(yīng)用人工智能在MSE的應(yīng)用材料數(shù)據(jù)庫(kù)用于材料設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的優(yōu)化及自動(dòng)控制組成和結(jié)構(gòu)研究 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 什么為計(jì)算機(jī)在MSE中的應(yīng)用？Computer Applications in MSEMaterials ScienceMechanical EngineeringMaterials PhysicsChemistryComputer ScienceMathematics是一個(gè)交叉學(xué)科 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 Different Typ

4、es of Simulation 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 Relation of different types of Simulation 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 天下第一大鐘 145噸青銅洪鐘鑄造模擬華鑄CAE（華中科技大學(xué)開發(fā)的一種對(duì)鑄件澆注充填、凝固、模擬過(guò)程的軟件） 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 天下第一大鐘 145噸青銅洪鐘鑄造模擬大鐘在寒山寺被吊裝華鑄CAE（2007年）重145T,高8m,鐘唇直徑6m,展開面積約160m2 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 材料再結(jié)晶模擬 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第

5、一章 緒論 材料定向凝固模擬 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 “足球”分子(C60)的直接觀察 STM image of C60 molecules adsorbed on Cu(111) surface(Hashizume et al., Phys. Rev. Lett. 71, 2959 (1993) 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 Continuous Metal Cast Process工藝過(guò)程的優(yōu)化及自動(dòng)控制 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 Continuous Metal Roll Process工藝過(guò)程的優(yōu)化及自動(dòng)控制 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與

6、工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.3課程演變及安排金屬、非金屬電子材料塑料和復(fù)合材料制備和使用中的許多概念、現(xiàn)象和轉(zhuǎn)變具有驚人的相似共 性 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.3課程演變及安排一級(jí)學(xué)科2001二級(jí)學(xué)科1995-2000初期階段1994前初期初期計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用課程走過(guò)的歷程與材料科學(xué)的發(fā)展過(guò)程非常相似 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.3課程演變及安排第6章 材料工藝的計(jì)算機(jī)模擬第4章 材料傳熱學(xué)計(jì)算機(jī)分析第3章 材料數(shù)據(jù)分析與模型建立第2章 計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制系統(tǒng)第1章 緒論第7章 網(wǎng)絡(luò)資源與 材料研究第5章 數(shù)據(jù)庫(kù)、相圖與專家系統(tǒng)20

7、h上課+20h實(shí)驗(yàn)上課(20h)： 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.3課程演變及安排實(shí)驗(yàn)(20h)：1材料合成加工工藝單指標(biāo)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2用曲線擬合實(shí)現(xiàn)材料科學(xué)研究中的數(shù)學(xué)建模3理想溶液相圖計(jì)算與相圖計(jì)算軟件4材料學(xué)科中物理場(chǎng)的數(shù)值模擬444材料科學(xué)文獻(xiàn)檢索實(shí)踐56Origin 軟件/ Matlab軟件PDE工具箱等16 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.3課程演變及安排參考書1)劉莊，吳肇基等. 熱處理過(guò)程的數(shù)值模擬. 北京：科學(xué)出版社，1996.2)喬芝郁,許志宏.劉洪霖. 冶金和材料計(jì)算物理化學(xué).北京：冶金工業(yè)出版社，19993), TCW Bas

8、ic Manual, Stockholm, Sweden, March 2002.4)“FACT-Win - User Manual”, C.W. Bale and A.D. Pelton, CRCT, Ecole Polytechnique de Montral, Qubec, Canada; January 1999 (http:/www.crct.polymtl.ca) 計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用 第一章 緒論 1.3課程演變及安排參考書4)王順興，劉勇. 實(shí)用熱處理模擬技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20025)樊新民，孔見，孫斐，材料科學(xué)與工程的計(jì)算機(jī)技術(shù).江蘇：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2000年6)材料科學(xué)技術(shù)百科全書編輯委員會(huì).材料科學(xué)技術(shù)百科全書.北京:中國(guó)大百科全書出版社,19957)熊家炯，材料設(shè)計(jì).天津：天津大學(xué)