مواد مهندسی پیشرفته و مدل‌سازی ۲۰۱۶
Advanced Engineering Materials and Modeling 2016

مهندسی مواد با ویژگی‌های پیشرفته، محرک اصلی تحقیقات به سوی طراحی مواد نوآورانه با عملکرد بالا است. مواد جدید اغلب بهترین راه حل را برای کاربردهای ساختاری ارائه می‌دهند و به طور دقیق در دستیابی به ترکیبی ایده‌آل از خواص مکانیکی و وزن کم نقش دارند. تقلید از اصول طبیعت منجر به پیدایش دسته‌ای جدید از مواد ساختاری، از جمله کامپوزیت‌های بیومیمتیک، مواد سلسله مراتبی طبیعی و مواد هوشمند شده است. در همین حال، رویکردهای مدل‌سازی محاسباتی، ابزارهای ارزشمندی در تکمیل تکنیک‌های تجربی هستند و اطلاعات قابل توجهی در سطح میکروسکوپی ارائه می‌دهند و خواص مواد و علت وجود آن‌ها را توضیح می‌دهند. مدل‌سازی همچنین بینش‌های مفیدی را در مورد استراتژی‌های احتمالی برای طراحی و ساخت مواد با خواص جدید و بهبود یافته ارائه می‌دهد. این کتاب این دو حوزه جذاب را گرد هم آورده و دیدگاهی جامع از تحقیقات پیشرفته در زمینه رابط‌های مواد و فناوری‌های مهندسی مواد ارائه می‌دهد. موضوعات پوشش داده شده در این کتاب به 2 بخش تقسیم می‌شوند: مهندسی مواد، شناسایی و کاربردها و مدل‌سازی محاسباتی مواد. فصل‌ها شامل موارد زیر است:

• رفتار مکانیکی و مقاومتی تیرهای شیشه‌ای ساختاری
• کاربیدهای فلزی نانوبلوری – شناسایی ریزساختار
• پانل شیشه لمینت تقویت شده با SMA
• سلولز باگاس نیشکر پایدار برای کاغذسازی
• داربست‌های الکتروریسی شده برای مهندسی بافت قلب
• کامپوزیت‌های الهام گرفته از زیست
• تئوری تابعی چگالی برای مطالعه سیستم‌های گسترده
• رویکردهای مبتنی بر اصول اولیه برای مدل‌سازی مواد
• طراحی مواد به کمک کامپیوتر
• مواد محاسباتی برای الکترومغناطیس‌های تصادفی
• روش‌های محاسباتی برای تحلیل حرارتی مواد ناهمگن
• مدل‌سازی ساختارهای دوتایی مقاومتی
• مدل‌سازی تونل‌زنی فوتون‌های سریع‌تر از نور از طریق میکروتوبول‌های مغز
• مدل‌سازی جریان کار جراحی به کمک کامپیوتر
• مولتی‌ویولت‌های جابجا شده و الگوریتم‌های تقسیم

The engineering of materials with advanced features is driving the research towards the design of innovative materials with high performances. New materials often deliver the best solution for structural applications, precisely contributing towards the finest combination of mechanical properties and low weight. The mimicking of nature’s principles lead to a new class of structural materials including biomimetic composites, natural hierarchical materials and smart materials. Meanwhile, computational modeling approaches are the valuable tools complementary to experimental techniques and provide significant information at the microscopic level and explain the properties of materials and their very existence. The modeling also provides useful insights to possible strategies to design and fabricate materials with novel and improved properties. The book brings together these two fascinating areas and offers a comprehensive view of cutting-edge research on materials interfaces and technologies the engineering materials. The topics covered in this book are divided into 2 parts: Engineering of Materials, Characterizations & Applications and Computational Modeling of Materials. The chapters include the following:

• Mechanical and resistance behavior of structural glass beams
• Nanocrystalline metal carbides – microstructure characterization
• SMA-reinforced laminated glass panel
• Sustainable sugarcane bagasse cellulose for papermaking
• Electrospun scaffolds for cardiac tissue engineering
• Bio-inspired composites
• Density functional theory for studying extended systems
• First principles based approaches for modeling materials
• Computer aided materials design
• Computational materials for stochastic electromagnets
• Computational methods for thermal analysis of heterogeneous materials
• Modelling of resistive bilayer structures
• Modeling tunneling of superluminal photons through Brain Microtubules
• Computer aided surgical workflow modeling
• Displaced multiwavelets and splitting algorithms