高等學(xué)?！笆濉币巹澖滩模河嬎悴牧蠈W(xué)簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

編輯推薦:    《高等學(xué)?！笆濉币巹澖滩模河嬎悴牧蠈W(xué)》可作為材料科學(xué)與工程學(xué)科研究生和高年級本科學(xué)生的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域科技工作者參考。

內容簡(jiǎn)介:    計算材料學(xué)以計算機技術(shù)為工具和手段，運用數值預測方法解決材料學(xué)中遇到的復雜問(wèn)題?！陡叩葘W(xué)?！笆濉币巹澖滩模河嬎悴牧蠈W(xué)》介紹計算材料學(xué)的內容，主要包括：材料研究中數學(xué)模型的基本概念以及建立數學(xué)模型的基本步驟、原則和方法；常用于數值分析的有限差分方法和有限元方法；計算機模擬過(guò)程中涉及的系綜；適用于隨機事件的蒙特卡羅方法；分子動(dòng)力學(xué)方法；勢函數理論及模型；固體的擴散相變模型即相場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型；能夠處理復雜系統在離散空間時(shí)間上演化規律的元胞自動(dòng)機方法。還附有各種模擬方法在材料科學(xué)中的典型應用和代表性的例子。
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作者簡(jiǎn)介:

目錄:緒論
第1章 材料科學(xué)中的數學(xué)模型
1.1 數學(xué)模型
1.1.1 數學(xué)模型的概念
1.1.2 數學(xué)模型的分類(lèi)
1.2 建立數學(xué)模型的步驟
1.2.1 自變量
1.2.2 態(tài)變量
1.2.3 運動(dòng)學(xué)方程
1.2.4 狀態(tài)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(xué)建模方法
1.3.1 理論分析方法
1.3.2 模擬方法
1.3.3 類(lèi)比分析方法
1.4 系列檢驗法
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庫塔法
2.2.3 高階微分方程和一階微分方程組的龍格庫塔求解法
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 加權余量法
2.5.3 變分原理和里茨方法
參考文獻

第3章 系綜原理
3.1 微正則系綜(NEV)
3.2 正則系綜(NVT)
3.3 正則系綜與微正則系綜的區別
3.4 等溫等壓系綜(NPT)
3.4.1 恒溫方法--熱浴
3.4.2 恒壓方法--壓浴
3.5 等壓等焓系綜(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 系統受到外都脅強時(shí)的一般情況
3.6 巨正則系綜(GCE)
3.7 吉布斯系綜
3.8 半巨正則系綜
3.9 非平衡系綜動(dòng)力學(xué)
參考文獻

第4章 蒙特卡羅方法與應用
4.1 蒙特卡羅方法的歷史
4.2 蒙特卡羅方法的基本思想
4.2.1 蒙特卡羅方法思想
4.2.2 馬爾可夫過(guò)程
4.3 蒙特卡羅方法的收斂性和基本特點(diǎn)
4.4 隨機數
4.4.1 產(chǎn)生隨機數的方法
4.4.2 偽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 隨機變量的舍選抽樣法
4.5.3 Metropolis抽樣法
4.6 不同系綜的蒙特卡羅方法
4.6.1 微正則系綜蒙特卡羅方法
4.6.2 正則系綜蒙特卡羅方法
4.6.3 等溫等壓系綜蒙特卡羅方法
4.6.4 巨正則系綜蒙特卡羅方法
4.7 蒙特卡羅方法的誤差
4.8 蒙特卡羅方法應用舉例--薄膜沉積動(dòng)力學(xué)的模擬
參考文獻

第5章 分子動(dòng)力學(xué)
5.1 分子動(dòng)力學(xué)的基本思想
5.2 理論力學(xué)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(jīng)典量子化計算
5.2.5 牛頓方程
5.3 分子動(dòng)力學(xué)主要技術(shù)方法
5.3.1 分子動(dòng)力學(xué)運行流程圖
5.3.2 初始體系
5.3.3 時(shí)間步長(cháng)和勢函數
5.3.4 邊界條件
5.4 粒子與粒子系綜
5.4.1 相互作用的多子系綜
5.4.2 粒子相互作用模型的平衡統計性質(zhì)--熱力學(xué)性質(zhì)的時(shí)間平均
5.5 粒子系綜運動(dòng)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(dòng)力學(xué)模擬實(shí)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(jiǎn)介和分類(lèi)
6.3 經(jīng)典理論
6.3.1 對勢
6.3.2 多體勢--EAM，MEAM
6.3.3 共價(jià)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(jīng)驗勢
6.4.2 經(jīng)驗勢
6.4.3 贗勢模型
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(dòng)力學(xué)方法
參考文獻

第7章 相場(chǎng)動(dòng)力學(xué)
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湯姆遜方程
7.1.3 栗弗席茲斯里沃佐夫瓦格納理論
7.2 連續體相場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型
7.2.1 卡恩希利阿德模型和艾倫卡恩模型
7.2.2 熱漲落
7.2.3 朗道能量密度泛函
7.3 微觀(guān)相場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型
7.4 彈性應力的影響
7.5 材料科學(xué)中相場(chǎng)模擬的應用舉例
7.5.1 亞穩分解模擬過(guò)程
7.5.2 晶粒生長(cháng)模擬
參考文獻

第8章 元胞自動(dòng)機方法
8.1 元胞自動(dòng)機的基本原理
8.2 元胞自動(dòng)機的分類(lèi)
8.3 元胞自動(dòng)機在材料科學(xué)中的表現
8.4 概率性元胞自動(dòng)機
8.5 晶格氣元胞自動(dòng)機方法
8.6 元胞自動(dòng)機模擬的網(wǎng)格類(lèi)型
8.7 元胞自動(dòng)機與蒙特卡羅方法的比較
8.8 元胞自動(dòng)機解法
8.8.1 確定性元胞自動(dòng)機解法
8.8.2 概率性元胞自動(dòng)機解法
8.8.3 元胞自動(dòng)機實(shí)例--再結晶模擬
參考文獻