計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用論文
計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用論文
計算機作為現(xiàn)代化的工具對各個領(lǐng)域來說都有著極為重要的作用，尤其是在材料科學(xué)的研究發(fā)展中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用論文，希望大家喜歡!
計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用論文篇一
《計算機在材料科學(xué)中的應(yīng)用分析》
摘要：計算機作為現(xiàn)代化的工具對各個領(lǐng)域來說都有著極為重要的作用，尤其是在材料科學(xué)的研究發(fā)展中發(fā)揮著愈來愈重要的作用，材料科學(xué)屬于研究材料的一種綜合性學(xué)科，如，以鋼鐵行業(yè)為例來說，高爐內(nèi)溫度的測量、爐內(nèi)流體運動的監(jiān)控、高爐使用壽命的仿真等等都離不開對計算機的使用。隨著各項產(chǎn)業(yè)的逐漸精細化和完整化，對計算機的使用要求也在不斷地提高，計算機在材料科學(xué)中可以說是有著廣闊的發(fā)展前景。本文主要試通過淺談計算機和材料的關(guān)系來解析計算機在材料分析中的幾個應(yīng)用方向，目的是來進一步推進計算機在各個學(xué)科研究范疇的發(fā)展，從而也能促進我國社會經(jīng)濟的進一步向前發(fā)展。
關(guān)鍵詞：材料科學(xué);計算機;應(yīng)用
中圖分類號TP39 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2013)93-0216-02
現(xiàn)代高新產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對我們所需材料的性能等方面也提出了較高的要求，同樣的，對于材料科學(xué)研究領(lǐng)域本身來說，要求也是越來越高了，那么，材料科學(xué)研究的發(fā)展又是怎樣與計算機建立起了密不可分的聯(lián)系呢?這就需要我們在充分了解計算機與材料科學(xué)關(guān)系的基礎(chǔ)上來具體地分析計算機在材料科學(xué)中的幾個應(yīng)用。
現(xiàn)在，材料科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了一個較好地發(fā)展，這就需要我們在充分利用計算機的前提下把對材料科學(xué)的研究推向一個全新的高度，同時，這個新發(fā)展將大大提高研究領(lǐng)域的使用效能。
1 常用計算方法和數(shù)據(jù)處理
常用計算方法和數(shù)據(jù)處理：常用數(shù)值分析方法;線性方程組解法;最小二乘法曲線擬合;三次樣條插值函數(shù);數(shù)值分析軟件及應(yīng)用舉例;材料科學(xué)研究中的數(shù)據(jù)處理;材料科學(xué)研究的數(shù)據(jù)類型;材料研究中的數(shù)據(jù)分析;材料研究的實驗設(shè)計;圖象處理在材料領(lǐng)域的應(yīng)用;數(shù)據(jù)分析軟件介紹及應(yīng)用舉例;
2 材料科學(xué)研究中數(shù)值模擬方法基礎(chǔ)
材料科學(xué)研究中數(shù)值模擬方法基礎(chǔ)：有限差分法，差分方程的建立;差分方程的求解方法;有限元法的基本概念;有限元法的基本理論;現(xiàn)代有限元分析軟件簡介及在各專業(yè)方向應(yīng)用舉例;
3 材料科學(xué)與工程中的物理場計算機分析
材料科學(xué)與工程中的物理場計算機分析：溫度場計算機分析;溫度場及傳熱學(xué)問題;導(dǎo)熱微分方程;導(dǎo)熱問題的數(shù)值解析;非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的有限差分格式;溫度場計算機分析舉例;濃度擴散場計算機分析;擴散方程;擴散方程初始條件和邊界條件;擴散方程的數(shù)值解析及針對物理場和溫度場在各專業(yè)方向?qū)嶋H過程介紹;
4材料相關(guān)學(xué)科和計算機學(xué)科的相互交叉
4.1材料學(xué)和計算機學(xué)科的相互學(xué)習(xí)和使用
從一定程度上，計算機科學(xué)與材料科學(xué)之間沒有明確的界限，也就是說，當(dāng)我們在學(xué)習(xí)材料科學(xué)的時候，需要間歇式地學(xué)習(xí)一些計算機相關(guān)知識。計算機和材料相關(guān)學(xué)科是結(jié)合在一起的，它們的交叉體現(xiàn)在要通過計算機的高技術(shù)手段來研究材料的性質(zhì)、仿制材料的構(gòu)成。
材料科學(xué)的研究少不了要對計算機進行使用，并且計算機對材料科學(xué)的作用還是極為重要的。它們兩者在相互交叉中也可以來共同促進對對方的研究發(fā)展。
4.2在材料科學(xué)研究中使用計算機不可缺少
在材料科學(xué)的研究過程中，分析材料的性能、分析材料的組成、新性能材料的設(shè)計以及制備方法、加工工藝等等都需要用到計算機;材料科學(xué)研究的每一個領(lǐng)域倘若離開計算機就無法正常完成任務(wù)，因此說，計算機在材料科學(xué)研究領(lǐng)域中起著不可忽視的重要作用，更是材料科學(xué)研究中的高科技工具。
通過對計算機的運用，材料科學(xué)的研究才能更趨向自動化與集成化。
5 利用計算機更好為材料科學(xué)使用
5.1方便研究人員進行知識交流和查閱
運用計算機網(wǎng)絡(luò)的強大功能可以為材料科學(xué)行業(yè)的研究人員提供更加便捷的服務(wù)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)，研究人員可以查閱自己所需要的科研資料、及時關(guān)注材料科學(xué)研究領(lǐng)域的最新動態(tài)、了解材料科學(xué)研究的發(fā)展方向、并且可以發(fā)表自己的論文以供廣大閱讀者學(xué)習(xí)，同時還可以建立自己的網(wǎng)頁來專門介紹自己的研究成果，以此通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了科研人員之間的交流研究，也可以進一步推進材料科學(xué)的巨大發(fā)展。
5.2用于材料的開發(fā)加工和構(gòu)造的理論等方面的分析
在材料科學(xué)的開發(fā)設(shè)計過程中，計算機的作用尤為重要，新材料研究開發(fā)中，需在結(jié)合理論的基礎(chǔ)上運用計算機來實現(xiàn)預(yù)報材料的組成、結(jié)構(gòu)以及性能，而且，通過理論設(shè)計來定做新材料的時候更是離不開對計算機的使用，因此說，計算機在設(shè)計新材料領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。它促進材料科學(xué)的向前發(fā)展，同時也為材料科學(xué)的開發(fā)設(shè)計做出了一定的貢獻。
5.3可以發(fā)揮出計算機在數(shù)值模型等方面分析的功能
在對材料分析和研究中，很多時候要利用計算機軟件對真實地操作系統(tǒng)進行一定的仿真模擬操作，同時提供模擬的結(jié)果來有效地促進材料科學(xué)研究的發(fā)展;通過計算機模擬可以把真實的操作結(jié)果與仿真模擬的結(jié)果相比較，從而來檢驗數(shù)據(jù)模型的準確性和正確性;對于計算機模擬系統(tǒng)的應(yīng)用遍及材料科學(xué)的整個環(huán)節(jié)中，對材料科學(xué)的研究可謂是起著非常重要的作用，通過對材料的合成、研究性能設(shè)備等方面來更好地促進材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。例如可以使用ansys對鋼管進行網(wǎng)格劃分并分析其壓力場等。
5.4強大圖像分析功能在材料學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用
在材料微觀構(gòu)造的分析中，會出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)以及需要對圖像進行必要的處理。在這種時候，充分借助計算機的存儲處理功能不僅僅可以保存大量的數(shù)據(jù)，而且在一定程度上可以減少對人力的使用，節(jié)省我們寶貴的時間;同時，計算機在計算存儲方面標(biāo)準正確，我們就不用再擔(dān)心對數(shù)據(jù)處理出錯的問題了;對于材料研究過程中的圖像處理也會方便得多，利用計算機的圖像處理功能來研究材料的結(jié)構(gòu)組成則會更加方便快捷。例如用matlab分析碳素的ct圖像可以得知其碳素成分或比例。
通過以上分析可以看出，材料科學(xué)作為一門新型的學(xué)科不僅涉及面廣，而且發(fā)展還不是那么的成熟，當(dāng)前對于它的研究仍需要一個過程去努力進行探索，我們?nèi)孕枰粋€很長的階段去探討。作為高科技之一的計算機，在當(dāng)今社會各個領(lǐng)域的發(fā)展中都起著極為關(guān)鍵的作用，同樣，在材料科學(xué)研究過程中的作用也是不可忽視的，計算機為材料科學(xué)的發(fā)展提供了重要的工具，以此來推進材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，并成為了材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要工具。
參考文獻
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