现代设计理论

第一章 绪论

第一节 现代设计方法概述

第二节 设计中的系统科学方法

第三节 系统建模

第四节 现代设计技术特点

第二章 机械优化设计

第一节 机械优化设计概论

第二节 优化方法的数学基础

第三节 一维搜索

第四节 无约束优化方法

第五节 约束优化方法

第六节 优化技术应用

复习思考题

第三章 有限元法

第一节 有限元法的基本概念

第二节 平面问题的有限元法

第三节 动力学分析有限元法

第四节 有限元建模方法

复习思考题

第四章 可靠性设计

第一节 概述

第二节 零部件可靠性设计

第三节 系统可靠性设计

第四节 故障树分析

复习思考题

第五章 现代设计方法发展前沿

第一节 创新设计

第二节 快速响应设计

第三节 智能设计

第四节 全寿命周期设计

第五节 虚拟设计

第六节 并行设计

第七节 面向制造的设计

第八节 绿色设计

附录1 标准正态分布积分表

附录2 Matlab基础知识

参考文献2100433B

穿山越海，吞岩吃土，铁齿钢牙，盾构称雄。全副武装，高度智能，核心刀盘，首肖其冲。《全断面隧道掘进机刀盘系统现代设计理论及方法》以先进的机械设计理念全面地介绍了隧道掘进机刀盘系统的若干关键问题及其设计理论、方法与技术体系。可作为隧道掘进工程领域的科研人员、工程技术人员的参考书，亦可作为高等学校相关专业高年级本科生、研究生、教师的教学用书。

绪论 材料设计研究进展

第1篇 材料现代设计理论

第1章 现代电子理论

1．1 原子间的相互作用及自由电子近似

1．2 近自由电子近似

1．3 布里渊区理论

1．4 第一原理与密度泛函思想

1．5 Thomas-Fermi理论与Kohn-Sham泛函

1．6 原子的作用力

第2章 现代化学键理论

2．1 Heitler-London方法

2．2 单组态的价键理论

2．3 多组态的价键理论

第3章 分子动力学基础

3．1 分子动力学的基本原理及特点

3．2 平衡态分子动力学模拟理论

3．3 非平衡态分子动力学模拟

第4章 高分子材料设计基础

4．1 高分子设计概论

4．2 高分子材料的性质

4．3 高分子设计的理论基础

4．4 高分子设计方法

第5章 复合材料设计基础

5．1 复合材料设计概述

5．2 连续纤维增强塑料力学基础

5．3 短纤维增强复合材料的特性

5．4 预测颗粒增强复合材料的强度

第6章 陶瓷材料设计基础

6．1 陶瓷设计概述

6．2 陶瓷组分优化设计

6．3 陶瓷韧化设计

第2篇 材料设计方法与计算技术

第7章 蒙特卡罗方法

7．1 蒙特卡罗方法概述

7．2 随机数与伪随机数

7．3 任意分布的伪随机变量的抽样

7．4 蒙特卡罗计算中减少方差的技巧

第8章 分子动力学模拟计算技术

8．1 运动方程的数值解法

8．2 分子动力学模拟的一般步骤

8．3 平衡态分子动力学模拟

8．4 量子分子动力学方法

第9章 材料设计专家系统

9．1 专家系统的原理和结构

9．2 专家系统的构建

9．3 PZT专家系统

第3篇 材料计算设计专题汇编

专题1 合金设计方法及应用

1 合金设计方法与步骤

2 合金力学性能预测

3 合金的计算设计

专题2 金属凝固组织与凝固过程模拟

1 金属凝固组织的计算和仿真

2 铸坯凝固过程计算和模拟

3 金属形成过程组织演变的Cellular-Automation模拟

专题3 多晶材料晶粒生长的蒙特卡罗模拟

1 引言

2 正常晶粒生长模拟

3 异常晶粒生长模拟

专题4 分子动力学计算与模拟技术应用

1 球形分子液体的模拟

2 NiAl应力诱发马氏体的模拟

3 分子动力学计算在材料科学中的应用

……

参考文献

本书主要介绍材料现代设计原理、方法、计算技术和应用，由9章正文和9个专题组成。设计理论包括现代电子理论，现代化学键理论，分子动力学基础，高分子材料设计基础，复合材料设计基础，陶瓷材料设计基础；设计方法与计算技术包括蒙特卡罗方法，分子动力学模拟计算技术，材料设计专家系统。9个专题包括合金设计方法与应用，金属凝固组织与凝固过程模拟，多晶材料晶粒生长的蒙特卡罗模拟，分子动力学计算与模拟技术应用，人工神经网络在材料设计中的应用，梯度功能材料设计，多层吸波材料的计算和设计，三维编织复合材料性能预报等。

本书是高等学校材料科学与工程类各专业高年级本科生、研究生的教学参考书，也是相关专业工程技术人员的参考书。