材料工程导论1课程论文 F11051015110309066孙鑫字 的解析解或数值解并预测宏观缺陷。 2.1.2材料与工艺过程的优化及自动控制 材料加工技术的发展主要体现在控制技术的飞速发展，微机和可编程控制器 (PLC)在材料加工过程中的应用正体现了这种发展和趋势。在材料加工过程中利 用计算机技术不仅能减轻劳动强度，更能改善产品的质量和精度，提高产量。 用计算机可以对材料加工工艺过程进行优化控制。例如在计算机对工艺过程 的数学模型进行模拟的基础上，可以用计算机对渗碳渗氮全过程进行控制。在材 料的制备中，可以对过程进行精确的控制，例如材料表面处理（热处理）中的炉 温控制等。计算机技术和微电子技术、自动控制技术相结合，使工艺设备、检测 手段的准确性和精确度等大大提高。控制技术也由最初的简单顺序控制发展到数 学模型在线控制和统计过程控制，由分散的个别控制发展到计算机综合管理与控 制，控制水平提高，可靠性得到充分保证。 2.1.3材料数据库和材料设计 以材料数据库为依托，建立知识系统和专家系统，实现材料设计计算机化， 是材料科学研究的新思维、新方法。长期以来，新材料设计采用传统的“炒菜” 方式，及像炒菜一样研究新材料，这种耗资大、周期长、带有主观意向的研究方 法已显示其不适应性。 随着计算机技术和材料数据库的兴起，在材料研究中采用CAD技术，用计 算机识别各种显微组织和性能间关系模型，推导预测最佳性能合金元素，从而避 免了人工“炒菜”造成的时间、资金上的浪费。为此需要建立大量数据支持的材 料数据库和一系列模型支持的知识系统、推理系统和数据处理系统。 例如，美国空军材料试验室、日本东京大学、英国Sheffield城市高等技术 学院、瑞典Linkoping大学为此都做了不少工作。原美国空军材料试验室主任、 著名复合材料专家蔡维伦博士提出的复合材料设计要求是：①最简明的理论和分 析模型：②综合的微观一宏观力学分析；③引入可重复的子迭层简化设计；④不 对称结构薄壁理论：⑤二次破坏准则和使用强度/设计强度：⑥与湿热有关的特 性：⑦迭层板固化应力：⑧广义迭层板排序设计。该方法简单易行，有理论依据， 第6页共11页材料工程导论Ⅰ课程论文 F1105101 5110309066 孙鑫宇 第 6 页 共 11 页 的解析解或数值解并预测宏观缺陷。 2.1.2 材料与工艺过程的优化及自动控制 材料加工技术的发展主要体现在控制技术的飞速发展，微机和可编程控制器 (PLC)在材料加工过程中的应用正体现了这种发展和趋势。在材料加工过程中利 用计算机技术不仅能减轻劳动强度，更能改善产品的质量和精度，提高产量。 用计算机可以对材料加工工艺过程进行优化控制。例如在计算机对工艺过程 的数学模型进行模拟的基础上，可以用计算机对渗碳渗氮全过程进行控制。在材 料的制备中，可以对过程进行精确的控制，例如材料表面处理（热处理）中的炉 温控制等。计算机技术和微电子技术、自动控制技术相结合，使工艺设备、检测 手段的准确性和精确度等大大提高。控制技术也由最初的简单顺序控制发展到数 学模型在线控制和统计过程控制，由分散的个别控制发展到计算机综合管理与控 制，控制水平提高，可靠性得到充分保证。 2.1.3 材料数据库和材料设计 以材料数据库为依托，建立知识系统和专家系统，实现材料设计计算机化， 是材料科学研究的新思维、新方法。长期以来，新材料设计采用传统的“炒菜” 方式，及像炒菜一样研究新材料，这种耗资大、周期长、带有主观意向的研究方 法已显示其不适应性。 随着计算机技术和材料数据库的兴起，在材料研究中采用 CAD 技术，用计 算机识别各种显微组织和性能间关系模型，推导预测最佳性能合金元素，从而避 免了人工“炒菜”造成的时间、资金上的浪费。为此需要建立大量数据支持的材 料数据库和一系列模型支持的知识系统、推理系统和数据处理系统。 例如，美国空军材料试验室、日本东京大学、英国 Sheffield 城市高等技术 学院、瑞典 Linkoping 大学为此都做了不少工作。原美国空军材料试验室主任、 著名复合材料专家蔡维伦博士提出的复合材料设计要求是：①最简明的理论和分 析模型；②综合的微观—宏观力学分析；③引入可重复的子迭层简化设计；④不 对称结构薄壁理论；⑤二次破坏准则和使用强度/设计强度；⑥与湿热有关的特 性；⑦迭层板固化应力；⑧广义迭层板排序设计。该方法简单易行，有理论依据