高等學校“十二五”規劃教材：計算材料學 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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《高等學校“十二五”規劃教材：計算材料學》可作為材料科學與工程學科研究生和高年級本科學生的教材，也可供相關領域科技工作者參考。

內容簡介

計算材料學以計算機技術為工具和手段，運用數值預測方法解決材料學中遇到的復雜問題。《高等學校“十二五”規劃教材：計算材料學》介紹計算材料學的內容，主要包括：材料研究中數學模型的基本概念以及建立數學模型的基本步驟、原則和方法；常用於數值分析的有限差分方法和有限元方法；計算機模擬過程中涉及的係綜；適用於隨機事件的濛特卡羅方法；分子動力學方法；勢函數理論及模型；固體的擴散相變模型即相場動力學模型；能夠處理復雜係統在離散空間�彩奔渖涎蒓�規律的元胞自動機方法。還附有各種模擬方法在材料科學中的典型應用和代錶性的例子。
《高等學校“十二五”規劃教材：計算材料學》可作為材料科學與工程學科研究生和高年級本科學生的教材，也可供相關領域科技工作者參考。

目錄

緒論
第1章 材料科學中的數學模型
1.1 數學模型
1.1.1 數學模型的概念
1.1.2 數學模型的分類
1.2 建立數學模型的步驟
1.2.1 自變量
1.2.2 態變量
1.2.3 運動學方程
1.2.4 狀態方程
1.2.5 結構演化方程
1.2.6 各種參數
1.2.7 模型的建立
1.3 數學建模方法
1.3.1 理論分析方法
1.3.2 模擬方法
1.3.3 類比分析方法
1.4 係列檢驗法
參考文獻

第2章 數值分析方法
2.1 微分方程的數值解法
2.2 微分方程的數值解法
2.2.1 努梅羅夫法
2.2.2 龍格�部饉�法
2.2.3 高階微分方程和一階微分方程組的龍格�部饉�求解法
2.3 偏微分方程的解法
2.4 有限差分方法的基本原理
2.4.1 差分方程的建立
2.4.2 差分方程的求解方法
2.4.3 差分方法的數值誤差
2.5 有限元方法的基本原理
2.5.1 離散化與有限元方法的基本步驟
2.5.2 加權餘量法
2.5.3 變分原理和裏茨方法
參考文獻

第3章 係綜原理
3.1 微正則係綜(NEV)
3.2 正則係綜(NVT)
3.3 正則係綜與微正則係綜的區彆
3.4 等溫等壓係綜(NPT)
3.4.1 恒溫方法--熱浴
3.4.2 恒壓方法--壓浴
3.5 等壓等焓係綜(NPH)
3.5.1 晶胞結構矩陣與矢量的建立
3.5.2 僅有均勻恒壓的情況
3.5.3 係統受到外都脅強時的一般情況
3.6 巨正則係綜(GCE)
3.7 吉布斯係綜
3.8 半巨正則係綜
3.9 非平衡係綜動力學
參考文獻

第4章 濛特卡羅方法與應用
4.1 濛特卡羅方法的曆史
4.2 濛特卡羅方法的基本思想
4.2.1 濛特卡羅方法思想
4.2.2 馬爾可夫過程
4.3 濛特卡羅方法的收斂性和基本特點
4.4 隨機數
4.4.1 産生隨機數的方法
4.4.2 僞隨機數的隨機性檢驗
4.5 隨機變量的抽樣方法
4.5.1 隨機變量的直接抽樣法
4.5.2 隨機變量的捨選抽樣法
4.5.3 Metropolis抽樣法
4.6 不同係綜的濛特卡羅方法
4.6.1 微正則係綜濛特卡羅方法
4.6.2 正則係綜濛特卡羅方法
4.6.3 等溫等壓係綜濛特卡羅方法
4.6.4 巨正則係綜濛特卡羅方法
4.7 濛特卡羅方法的誤差
4.8 濛特卡羅方法應用舉例--薄膜沉積動力學的模擬
參考文獻

第5章 分子動力學
5.1 分子動力學的基本思想
5.2 理論力學原理
5.2.1 最小作用量原理
5.2.2 拉格朗日方程
5.2.3 哈密頓方程
5.2.4 哈密頓量與半經典量子化計算
5.2.5 牛頓方程
5.3 分子動力學主要技術方法
5.3.1 分子動力學運行流程圖
5.3.2 初始體係
5.3.3 時間步長和勢函數
5.3.4 邊界條件
5.4 粒子與粒子係綜
5.4.1 相互作用的多子係綜
5.4.2 粒子相互作用模型的平衡統計性質--熱力學性質的時間平均
5.5 粒子係綜運動方程的數值解法
5.5.1 維烈特算法
5.5.2 吉爾算法
5.6 分子動力學模擬實例
參考文獻

第6章 勢函數
6.1 勢函數的定義
6.2 勢函數的簡介和分類
6.3 經典理論
6.3.1 對勢
6.3.2 多體勢--EAM，MEAM
6.3.3 共價晶體的作用勢
6.3.4 有機分子中的作用勢
6.3.5 分子間作用勢
6.4 電子理論
6.4.1 半經驗勢
6.4.2 經驗勢
6.4.3 贋勢模型
6.4.4 緊束縛勢模型和密度泛函理論
6.5 第一性原理分子動力學方法
參考文獻

第7章 相場動力學
7.1 擴散相變理論
7.1.1 擴散的唯象定律
7.1.2 奧斯特瓦爾德催熟和吉布斯�蔡濫費販匠�
7.1.3 栗弗席茲�菜估鏤腫舴顙餐吒衲衫礪�
7.2 連續體相場動力學模型
7.2.1 卡恩�蠶＠�阿德模型和艾倫�部ǘ髂Ｐ�
7.2.2 熱漲落
7.2.3 朗道能量密度泛函
7.3 微觀相場動力學模型
7.4 彈性應力的影響
7.5 材料科學中相場模擬的應用舉例
7.5.1 亞穩分解模擬過程
7.5.2 晶粒生長模擬
參考文獻

第8章 元胞自動機方法
8.1 元胞自動機的基本原理
8.2 元胞自動機的分類
8.3 元胞自動機在材料科學中的錶現
8.4 概率性元胞自動機
8.5 晶格氣元胞自動機方法
8.6 元胞自動機模擬的網格類型
8.7 元胞自動機與濛特卡羅方法的比較
8.8 元胞自動機解法
8.8.1 確定性元胞自動機解法
8.8.2 概率性元胞自動機解法
8.8.3 元胞自動機實例--再結晶模擬
參考文獻

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