目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 材料服役行為研究范式、分類與失效案例 1
1.1.1 材料服役行為的研究范式 1
1.1.2 材料服役行為的分類 3
1.1.3 材料服役失效案例 3
1.2 材料、構件、服役環(huán)境與評價方法的關系 4
1.3 材料服役行為評價與模擬方法 5
1.3.1 材料服役行為評價方法 5
1.3.2 材料服役行為模擬方法 5
1.4 材料服役行為評價與模擬方法的合理選擇與使用 6
參考文獻 7
第2章 疲勞與斷裂 8
2.1 疲勞與斷裂基本概念 8
2.1.1 斷裂基本概念 9
2.1.2 疲勞基本概念 18
2.2 疲勞與斷裂評價基本原理 29
2.2.1 斷裂評價基本理論與判據 29
2.2.2 疲勞評價基本理論與壽命預測方程 31
2.3 疲勞與斷裂評價及模擬方法 34
2.3.1 抗疲勞與斷裂設計方法 34
2.3.2 斷裂模擬 35
2.3.3 疲勞模擬 36
2.4 疲勞與斷裂評價案例分析 37
2.4.1 基于經典模型的疲勞壽命預測 37
2.4.2 加速疲勞壽命預測 37
2.4.3 高通量試驗 38
2.4.4 機器學習 38
2.5 總結與展望 41
習題 42
參考文獻 42
第3章 蠕變 44
3.1 蠕變的基本概念 44
3.1.1 蠕變的定義 44
3.1.2 蠕變曲線 44
3.1.3 蠕變變形和斷裂機制 45
3.1.4 影響蠕變性能的主要因素 51
3.2 蠕變評價的基本研究方法 53
3.2.1 常規(guī)蠕變試驗 53
3.2.2 蠕變基本方程 54
3.3 蠕變高效評價與模擬方法 56
3.3.1 基于持久試驗的理論外推法 56
3.3.2 基于蠕變曲線的壽命外推法 59
3.3.3 基于人工智能的蠕變評價方法 60
3.4 蠕變高效評價與模擬案例分析 61
3.4.1 基于高通量實驗的多尺度表征 61
3.4.2 基于有限元方法的蠕變研究 61
3.4.3 基于機器學習的蠕變壽命預測 63
3.5 總結與展望 64
習題 65
參考文獻 65
第4章 高溫氧化 67
4.1 高溫氧化的基本概念 67
4.1.1 金屬高溫氧化的定義 67
4.1.2 高溫氧化的基本原理 68
4.2 高溫氧化研究方法 74
4.2.1 高溫氧化動力學實驗 74
4.2.2 高溫氧化動力學測量方法 75
4.2.3 數值模擬技術 76
4.3 純金屬與合金的高溫氧化與防護 78
4.3.1 純金屬的高溫氧化 78
4.3.2 合金的高溫氧化 80
4.3.3 復雜環(huán)境下的高溫氧化 82
4.3.4 高溫防護涂層 87
4.4 人工智能加速抗氧化材料設計案例 90
4.4.1 機器學習輔助高溫抗氧化材料設計和開發(fā) 90
4.4.2 高通量加速設計高溫抗氧化材料 91
4.5 總結與展望 92
習題 93
參考文獻 93
第5章 腐蝕 96
5.1 腐蝕的基本概念 96
5.1.1 腐蝕的類型和防護技術 96
5.1.2 腐蝕防護技術的類型 97
5.2 腐蝕的基本研究方法 98
5.2.1 戶外試驗 98
5.2.2 室內加速試驗 100
5.2.3 材料腐蝕的模擬計算 102
5.3 人工智能在腐蝕研究中的應用 104
5.3.1 高通量實驗 104
5.3.2 大規(guī)模計算 107
5.3.3 數據庫建設 110
5.3.4 數據庫管理與維護 113
5.4 人工智能加速耐蝕新材料設計案例 113
5.4.1 AI 加速耐蝕材料設計 113
5.4.2 大氣腐蝕預測及腐蝕地圖繪制 116
5.4.3 基于液滴微陣列技術高通量評估碳鋼表面緩蝕劑的緩蝕性能 118
5.4.4 機器學習輔助高效自修復自預警復合涂層材料的優(yōu)化設計 119
5.4.5 3 L-DMPNN：基于分子結構圖預測緩蝕劑性能 121
5.5 機遇、挑戰(zhàn)與未來展望 124
5.5.1 機遇 124
5.5.2 挑戰(zhàn) 125
5.5.3 未來展望 126
習題 126
參考文獻 126
第6章 摩擦磨損 130
6.1 摩擦磨損的基本概念 130
6.1.1 摩擦的基本概念 130
6.1.2 磨損的基本概念 135
6.2 摩擦磨損的影響因素 148
6.2.1 摩擦系數的影響因素 148
6.2.2 摩擦引起的各種效應 151
6.3 摩擦磨損的研究方法 153
6.3.1 試驗測試方法 153
6.3.2 有限元法 154
6.3.3 分子動力學模擬 155
6.3.4 機器學習 156
6.4 計算模擬在摩擦磨損中的應用案例 156
6.4.1 有限元在摩擦磨損中的應用 156
6.4.2 分子動力學模擬在摩擦磨損中的應用 157
6.4.3 機器學習在摩擦磨損中的應用 157
6.5 總結與展望 159
習題 160
參考文獻 160
第7章 輻照損傷 162
7.1 輻照損傷的基本概念 162
7.1.1 輻照損傷簡介 162
7.1.2 輻照缺陷的形成與表征 167
7.1.3 輻照損傷分類 174
7.2 輻照缺陷基本研究方法 180
7.2.1 輻照裝置與實驗方法 180
7.2.2 輻照損傷評價方法 182
7.3 輻照損傷的模擬與計算 184
7.3.1 輻照損傷的多尺度計算模擬 184
7.3.2 人工智能的應用 185
7.4 人工智能在輻照損傷中的設計案例 187
7.4.1 基于機器學習勢函數的缺陷動力學預測 187
7.4.2 基于機器學習描述符的輻照響應預測 188
7.5 總結與展望 189
習題 190
參考文獻 190