計算材料學(xué)以計算機技術(shù)為工具和手段，運用數(shù)值預(yù)測方法解決材料學(xué)中遇到的復(fù)雜問題。本書介紹計算材料學(xué)的內(nèi)容，主要包括：材料研究中數(shù)學(xué)模型的基本概念以及建立數(shù)學(xué)模型的基本步驟、原則和方法；常用于數(shù)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系綜；適用于隨機事件的蒙特卡羅方法；分子動力學(xué)方法；勢函數(shù)理論及模型；固體的擴散相變模型即相場動力學(xué)模型；能夠處理復(fù)雜系統(tǒng)在離散空間?時間上演化規(guī)律的元胞自動機方法。還附有各種模擬方法在材料科學(xué)中的典型應(yīng)用和代表性的例子。本書可作為材料科學(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。
緒論
第1章 材料科學(xué)中的數(shù)學(xué)模型
1.1 數(shù)學(xué)模型
1.2 建立數(shù)學(xué)模型的步驟
1.3 數(shù)學(xué)建模方法
1.4 系列檢驗法
參考文獻(xiàn)
第2章 數(shù)值分析方法
2.1 微分方程的數(shù)值解法
2.2 微分方程的數(shù)值解法
2.3 偏微分方程的解法
2.4 有限差分方法的基本原理
2.5 有限元方法的基本原理
參考文獻(xiàn)
第3章 系綜原理
緒論
第1章 材料科學(xué)中的數(shù)學(xué)模型
1.1 數(shù)學(xué)模型
1.2 建立數(shù)學(xué)模型的步驟
1.3 數(shù)學(xué)建模方法
1.4 系列檢驗法
參考文獻(xiàn)
第2章 數(shù)值分析方法
2.1 微分方程的數(shù)值解法
2.2 微分方程的數(shù)值解法
2.3 偏微分方程的解法
2.4 有限差分方法的基本原理
2.5 有限元方法的基本原理
參考文獻(xiàn)
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(qū)別
3.4 等溫等壓系綜(NPT)
3.5 等壓等焓系綜(NPH)
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 非平衡系綜動力學(xué)
參考文獻(xiàn)
第4章 蒙特卡羅方法與應(yīng)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
4.3 蒙特卡羅方法的收斂性和基本特點
4.4 隨機數(shù)
4.5 隨機變量的抽樣方法
4.6 不同系綜的蒙特卡羅方法
4.7 蒙特卡羅方法的誤差
4.8 蒙特卡羅方法應(yīng)用舉例——薄膜沉積動力學(xué)的模擬
參考文獻(xiàn)
第5章 分子動力學(xué)
5.1 分子動力學(xué)的基本思想
5.2 理論力學(xué)原理
5.3 分子動力學(xué)主要技術(shù)方法
5.4 粒子與粒子系綜
5.5 粒子系綜運動方程的數(shù)值解法
5.6 分子動力學(xué)模擬實例
參考文獻(xiàn)
第6章 勢函數(shù)
第7章 相場動力學(xué)
第8章 元胞自動機方法
參考文獻(xiàn)
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