计算机在材料科学与工程中的应用

作者:张朝晖

页数:287

出版时间:2008-9

价格:39.00元

isbn号码:9787811056990

具体描述

《计算机在材料科学与工程中的应用》为教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材，根据教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会本课程“教学基本要求”编写。《计算机在材料科学与工程中的应用》共分10章，其中第1章主要介绍计算机在材料科学与工程中的应用概况；第2章主要介绍材料科学研究中的数学模型及分析方法；第3章主要介绍材料科学研究中主要物理场的数值模拟；第4章主要介绍材料数据库与专家系统；第5章主要介绍计算机辅助材料设计与模拟；第6章主要介绍材料加工过程的计算机控制；第7章主要介绍材料检测中的计算机应用；第8章主要介绍数据与图形图像处理过程中的计算机应用；第9章主要介绍Internet与材料科学；第10章主要通过实验设计对所讲述的理论知识进行具体应用。

《计算机在材料科学与工程中的应用》在理论描述与分析的基础上，主要侧重于计算机在材料科学领域的应用分析。相比同类教材，增加了实验设计与上机实践的内容，体现了新颖性的特点。《计算机在材料科学与工程中的应用》可作为材料科学与工程专业本科生及研究生的专业基础课程教材，也可供从事材料科学与工程研究的工程技术人员参考。

用户评价

坦白说，我原本对这种交叉学科的著作抱有谨慎的期待，毕竟要将前沿的计算方法与复杂的材料物理性质完美融合，难度极大。然而，这本书在理论深度和工程实践的平衡点上做得非常出色。它并没有仅仅停留在展示复杂的算法流程上，而是深入挖掘了每一种计算范式背后的物理直觉。比如，在讨论密度泛函理论（DFT）的应用时，它不仅罗列了各种近似方法的优缺点，更结合具体的合金体系，展示了如何通过参数调优来逼近实验结果，这种注重“为什么”和“如何做”的叙事方式，极大地提高了知识的可迁移性。我尤其欣赏它对数据处理和后处理环节的详述，许多教材往往略过这些繁琐但至关重要的步骤，这本书却用了整整一个章节来剖析如何从海量的模拟数据中提取出有意义的材料学指标，这对于想将计算模拟真正融入研发流程的工程师来说，价值无可估量。

在参考资料的选取上，编者展现了极高的学术素养和广阔的视野。我注意到书目中不仅包含了近几年发表在顶级期刊上的重量级论文，更难得的是，还追溯了许多奠基性的、已经成为经典但可能被新一代研究者忽略的早期工作。这使得整本书的知识体系显得非常扎实和全面，有种“追本溯源”的学术风范。更实用的一点是，对于每一个关键的软件工具或算法，作者都提供了详尽的外部链接和官方文档的指引，甚至有些地方还附带了小型代码片段（虽然是伪代码形式），这无疑为希望立即动手实践的读者铺平了道路。这种对知识来源的尊重和对读者实践需求的兼顾，体现了作者超越一般教科书编写者的严谨态度，它更像是一份经过时间检验的、值得反复翻阅的“案头指南”。

这本书的排版和装帧设计着实让人眼前一亮，封面那深邃的蓝色调，配上抽象的晶格结构图，立刻就抓住了我的眼球。内页纸张的质感也相当不错，那种微微泛黄的米白，长时间阅读下来眼睛也不会觉得特别疲劳，这对于一本专业性较强的书籍来说，是非常人性化的考虑。装帧上，线装的工艺处理得非常牢固，翻页顺滑，没有那种廉价书籍容易出现的书脊断裂或脱页的担忧。更值得称赞的是，章节标题和正文的字体选择，粗细适中，行距也处理得恰到好处，使得复杂的公式和图表得以清晰地呈现。特别是那些三维模型的插图，色彩还原度高，细节丰富，即便是初次接触相关概念的读者，也能通过这些视觉辅助材料迅速建立起空间想象。这本册子的手感，拿在手里沉甸甸的，透露着一种匠心打磨的品质感，绝非那种流水线快速生产的教材可比拟，显然作者和出版方在书籍的物理呈现上也下了不少功夫，让人在阅读知识内容之前，就先有了一份愉悦的心情。

这本书的章节逻辑编排，像是一部精心设计的交响乐，层层递进，高潮迭起。它没有采用那种传统的“先理论后应用”的呆板结构，而是巧妙地将新的计算工具融入到对特定材料问题的解决路径中。比如，它会先抛出一个经典的材料难题——例如高温蠕变，然后引入最适合解决这个问题的计算工具（可能是分子动力学模拟），接着详细阐述工具的使用方法和结果解析，最后再回溯到背后的核心数学模型。这种“问题驱动”的学习模式，极大地激发了读者的求知欲，让你感觉自己不是在被动接受知识，而是在参与一场侦探式的科学探究。即便是涉及到高度抽象的统计力学概念时，作者也总能找到一个非常接地气的类比，比如用打牌游戏的概率模型来解释蒙特卡洛模拟的收敛性，这种生动的阐释方式，使得原本晦涩难懂的章节变得豁然开朗。

阅读这本书的过程中，我最大的感受是它所传达出的一种积极的、面向未来的学术态度。它不仅仅是对现有计算技术的梳理，更像是一场关于“材料科学的未来形态”的深度对话。在一些探讨性较强的末尾章节中，作者大胆地预测了机器学习和人工智能将如何颠覆传统的材料发现流程，并提出了几个目前计算领域尚未完全攻克的挑战性问题。这些“留白”和“展望”非常重要，它们迫使读者跳出书本的框架，去思考自己的研究方向如何能够与这些宏大的未来图景相契合。这本书的价值就在于，它不仅教授了我们现有的工具，更重要的是，它激发了我们去创造下一代工具的雄心。它成功地将“计算”这个冰冷的工具，与“材料科学”这个充满创造性的领域，进行了一次无比和谐且富有张力的融合。