Integrated Computational Materials Engineering (ICME) for Metals: Using Multiscale Modeling to Invigorate Engineering Design with Science

ویرایش:  
نویسندگان: Mark F. Horstemeyer(auth.)  
سری:  
ISBN (شابک) : 9781118022528, 9781118342664 
ناشر:  
سال نشر: 2012 
تعداد صفحات: 471 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 7 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 46,000



ابزارهای پیشرفته برای طراحی، بهینه‌سازی و تولید مواد جدید

مهندسی مواد محاسباتی یکپارچه (ICME) از ابزارهای علم مواد محاسباتی در یک سیستم جامع استفاده می‌کند. به منظور تسریع توسعه مواد، بهبود بهینه سازی طراحی و یکسان سازی طراحی و ساخت. به طور فزاینده ای، ICME پارادایم ترجیحی برای طراحی، توسعه و ساخت محصولات ساختاری است.

این متن که توسط یکی از کارشناسان برجسته ICME در جهان نوشته شده است، مقدمه ای جامع و عملی را در این زمینه ارائه می دهد و خوانندگان را در این زمینه راهنمایی می کند. مدل سازی و شبیه سازی پردازش مواد چند مقیاسی با توضیحات و مثال های آسان. پس از یک فصل مقدماتی که مفاهیم اصلی و رشته‌های مختلفی را که به توسعه ICME کمک کرده‌اند، بررسی می‌کند، این متن موضوعات مهم زیر را با روش‌های پل زدن مقیاس طول مرتبط با آنها پوشش می‌دهد:

• حالت داخلی پیوسته مقیاس کلان نظریه انعطاف پذیری متغیر و آسیب و خستگی چند مرحله ای
• تحلیل مزو مقیاس: روش های تئوری پیوسته با ویژگی ها و روش های مجزا
• شبیه سازی دینامیک نابجایی گسسته
• روش های مدل سازی اتمی
• محاسبات سازه های الکترونیک

بعد، نویسنده سه فصل اختصاص داده شده به مطالعات موردی دقیق، از جمله "از اتم ها تا خودروها: طراحی مجدد بازوی کنترل کادیلاک" را ارائه می دهد که نشان می دهد که چگونه اصول و روش های ICME در عمل کار می کند. فصل آخر به بررسی آینده ICME می پردازد و توسعه مواد جدید و ساختارهای مهندسی را با کمک زیرساخت سایبری که اخیراً ایجاد شده است، پیش بینی می کند.

مهندسی یکپارچه مواد محاسباتی(ICME) ) برای فلزاتهم برای دانشجویان و هم برای متخصصان مهندسی و علم مواد توصیه می شود و ابزارهای پیشرفته ای را برای انتخاب، طراحی، بهینه سازی و ساخت مواد جدید در اختیار آنها قرار می دهد. مربیانی که این متن را برای کار درسی می‌پذیرند، می‌توانند از یادداشت‌های سخنرانی پاورپوینت، کتابچه راهنمای پرسش‌ها و راه‌حل‌ها، و آموزش‌ها برای راهنمایی دانش‌آموزان از طریق مدل‌ها و کدهای مورد بحث در متن استفاده کنند. محتوا:
فصل 1 مقدمه‌ای بر مهندسی مواد محاسباتی یکپارچه (ICME) (صفحات 1-44):
فصل 2 متغیر حالت داخلی پیوسته مقیاس کلان (ISV) تئوری پلاستیسیته- آسیب و خستگی چند مرحله ای (MSF) (صفحات 45-97):
فصل 3 تجزیه و تحلیل میان مقیاس: نظریه پیوسته روش‌های با ویژگی‌ها/روش‌های گسسته (صفحه‌های 98-127):
فصل 4 شبیه‌سازی دینامیک نابجایی گسسته (صفحه‌های 128-145):
فصل 5 روش‌های مدل‌سازی اتمی (صفحه‌های 146-163):
فصل 6 محاسبات ساختار (صفحات 164-186):
مطالعه موردی فصل 7: از اتم ها تا خودروها: طراحی مجدد بازوی کنترلی کادیلاک (صفحات 187-339):
فصل 8 مطالعه موردی: ریزساختار-خستگی چند مرحله ای ویژگی (MSF) تجزیه و تحلیل بازوی کنترل کادیلاک (صفحات 340-378):
فصل 9 مطالعه موردی: انجام تجزیه و تحلیل المان محدود تشکیل دهنده فلز در مقیاس ساختاری با شروع محاسبات سازه های الکترونیکی با استفاده از ابزارهای ICME (صفحات 379-409):
فصل 10 آینده نزدیک: ICME برای ایجاد مواد و سازه های جدید41 (– 423):

State-of-the-technology tools for designing, optimizing, and manufacturing new materials

Integrated computational materials engineering (ICME) uses computational materials science tools within a holistic system in order to accelerate materials development, improve design optimization, and unify design and manufacturing. Increasingly, ICME is the preferred paradigm for design, development, and manufacturing of structural products.

Written by one of the world's leading ICME experts, this text delivers a comprehensive, practical introduction to the field, guiding readers through multiscale materials processing modeling and simulation with easy-to-follow explanations and examples. Following an introductory chapter exploring the core concepts and the various disciplines that have contributed to the development of ICME, the text covers the following important topics with their associated length scale bridging methodologies:

• Macroscale continuum internal state variable plasticity and damage theory and multistage fatigue
• Mesoscale analysis: continuum theory methods with discrete features and methods
• Discrete dislocation dynamics simulations
• Atomistic modeling methods
• Electronics structures calculations

Next, the author provides three chapters dedicated to detailed case studies, including "From Atoms to Autos: A Redesign of a Cadillac Control Arm," that show how the principles and methods of ICME work in practice. The final chapter examines the future of ICME, forecasting the development of new materials and engineering structures with the help of a cyberinfrastructure that has been recently established.

Integrated Computational Materials Engineering(ICME) for Metals is recommended for both students and professionals in engineering and materials science, providing them with new state-of-the-technology tools for selecting, designing, optimizing, and manufacturing new materials. Instructors who adopt this text for coursework can take advantage of PowerPoint lecture notes, a questions and solutions manual, and tutorials to guide students through the models and codes discussed in the text.Content:
Chapter 1 An Introduction to Integrated Computational Materials Engineering (ICME) (pages 1–44):
Chapter 2 Macroscale Continuum Internal State Variable (ISV) Plasticity–Damage Theory and Multistage Fatigue (MSF) (pages 45–97):
Chapter 3 Mesoscale Analysis: Continuum Theory Methods with Discrete Features/Methods (pages 98–127):
Chapter 4 Discrete Dislocation Dynamics Simulations (pages 128–145):
Chapter 5 Atomistic Modeling Methods (pages 146–163):
Chapter 6 Electronic Structure Calculations (pages 164–186):
Chapter 7 Case Study: From Atoms to Autos: A Redesign of a Cadillac Control Arm (pages 187–339):
Chapter 8 Case Study: A Microstructure–Property Multistage Fatigue (MSF) Analysis of a Cadillac Control Arm (pages 340–378):
Chapter 9 Case Study: Conducting a Structural Scale Metal Forming Finite Element Analysis Starting from Electronics Structures Calculations Using ICME Tools (pages 379–409):
Chapter 10 The near Future: ICME for the Creation of New Materials and Structures (pages 410–423):