本书从密度泛函理论出发，详细介绍理论框架及其在材料计算中的应用。介绍密度泛函的基础理论框架及计算编程思路，进而按照解决实际问题的思路，对热门材料（包括半导体材料和储能材料）进行具体的计算和分析。本书内容由浅入深、逐步递进，带领读者深入了解密度泛函理论的实际应用和阶梯式计算研究的模式。

本书提供详细的材料计算案例和分析，可以帮助读者快速了解材料计算和模拟领域的前沿知识，进行实践研究，适合材料计算和模拟领域的科研人员阅读，也适合于物理化学、材料化学、计算物理等相关专业的师

此书内容涉及线弹性、弹塑性结构与材料的描述和计算。从微观、细观到宏观损伤，从材料损伤的驱动力、门槛值模型到各个阶段以至全过程的强度计算准则、损伤演化速率、寿命预测，并分别而具体地提出了新的计算理论；书中提到的载荷形式涉及到单调和疲劳载荷，包括从低周、高周至超高周，以及多轴疲劳加载。书中所论述的与加载方式对应的各个临界点、线、全过程曲线以及由它们构成的几何图形，都分别给出了相应的计算表达式、几何含义和物理含义。在各章节尾，结合实际工程应用，分别给出了材料或机械构件的具体计算实例、计算方法

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度(1～100nm)的物质或由它们作为基本单元构成的材料，其展现出了一系列优异的性能，在能源、环境、生命、材料等领域显示出广阔的应用前景。本书介绍了纳米材料的基本理论、制备与表征方法、实验技术与创新设计等内容，包括纳米材料及其性能、纳米材料合成与制备、纳米材料表征方法、纳米材料制备实验、纳米材料表征实验、综合设计类实验等。