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超高性能材料的微观结构仿真技术研究
目录
内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1超高性能材料的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2微观结构仿真技术的概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3研究目的与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.4文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
超高性能材料简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.1高性能混凝土．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.2金属基复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.3碳/碳复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.4陶瓷基复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
微观结构仿真技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.1仿真技术和计算机模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.2建模理论与数值计算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.3图像处理与数据分析技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.4验证与模拟精度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
超高性能材料的微观结构建模技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.1微观层次的微观阶梯结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
4.2相场和分子动力学仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
4.3超细结构与晶界分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
4.4材料微观尺度下的缺陷行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
仿真技术在超高性能材料场合的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
5.1材料力学性能预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
5.2热物理性能仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
5.3多尺度特性整合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
5.4服役条件下的性能模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
不断优化与模拟校正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
6.1实验数据与数值模型的校准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
6.2虚拟的疲劳试验与损伤演化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
6.3摩擦磨损性能的仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
6.4微结构优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
前沿趋势与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
7.1下一代模拟工具与技术的发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
7.2材料表征与仿真技术的新进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
7.3多学科整合与工业应用的案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
7.4资源共享与协作研究的新形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
结论与未来展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
8.1仿真技术在超高性能材料中的应用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86
8.2仿真技术的局限性与未来挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
8.3持续创新与大数据驱动的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
8.4结语与对学术
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