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铸件凝固过程数值模拟技术自问世以来，很快就成为铸造领域的一大研究热点。近年来，已有许多铸造模拟软件投放市场，成为铸造工艺设计的重要分析工具，而铸造材料数据库则是铸造模拟软件中不可或缺的组成部分。
如何评价数据库的优劣程度，有多种观点。笔者认为，应当用以下几个方面来评价铸件凝固过程模拟软件的数据库的优劣程度。
(1)内容完备性
应当包含多个国家的数据标准(如中国、美国、日本、英国、德国、法国等欧共体国家标准及软件开发国标准)，并且各类标准数据库内应当含有铁、铝、铜、镍、钛、镁等铸造常用合金及其牌号，也应当含有部分特别合金的数据参数，各类合金的参数值齐全。当遇到数据库中没有的合金类别时，数据库能够根据合金成分计算出热物性参数，为用户提供参考数据，此即为内容完备。
(2)数据可靠性
是全部数据是应用相似原理建立模型实测出来的数据，这种方法得到的数据是最精确的数据，但通过这种方法建立完备的数据库是非常困难的;现实的做法是根据权威的标准材料手册建立数据库内数据，在实际应用中对数据库进行适时修正以逐步完善数据库。
(3)数据操纵功能的齐备性
提供数据操纵语言，用户可以通过它方便的实现对数据库中数据进行添加、删除、查询、修改等基本操作;在铸造模拟软件数据库中，数据查询包括独立查询数据和模拟查询数据。独立查询数据指按材料的成分、性能或组织输入“查询”对话框，即可查出所需材料以及所有相近的材料，并且按相近度排序;模拟查询数据是用户在数据库内选择材料时，点击所需材料，材料的所有参数均显示在列表内。
(4)数据库与模拟软件之间链接的流畅性
模拟软件可以方便、快捷、准确地调用数据库的所有材料的所有参数，称为数据库与模拟软件之间的链接流畅。本文拟从上述四个方面对目前几种主要铸件凝固数值模拟软件中的数据库展开讨论。
20世纪90年代以来，国际上众多铸造过程数值模拟软件的出现，标志着此项技术已经成熟并进入实用化阶段。目前许多发达工业国家都有自己的商品化模拟软件，著名的有美国的ProCAST、Flow3d，欧洲的Viewcast，德国的MAGMA，芬兰的CastCAE，西班牙的ForCast，日本的ADSTEFAN，法国ESI集团的SIMULOR以及PAM-CAST，瑞典的Novasolid，英国FOSEC0公司的SOLSTAR，美国铸造协会的AFSolid，韩国的Anycasting等。这些软件都对砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、低压铸造等提供了内容比较齐全的数据库。比较典型的是美国的ProCAST铸造模拟软件、德国的MAGMA铸造分析软件以及日本的铸造模拟软件ADSTEFAN等。
2.1.1 ProCAST软件数据库
ProCAST是美国UES公司开发的铸造模拟软件，所考察的2004版本的ProCAST的数据库共提供了100种典型材料，绝大部分材料的成分组成、热物性参数和流动性参数都在数据库中给出。其中热物性参数包括材料的热导率、密度、比热容、固相率、潜热、液固相线;流动参数包括材料的粘度、过滤性(对过滤网言)、表面张力和渗透率。ProCAST的数据库不仅为砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、低压铸造、消失模铸造等铸造类型提供了比较完备的材料库以及各材料的热物性参数值，还增加了支持球墨铸铁组织中石墨球数及珠光体含量的预测功能的数据库。从材料类别讲，其数据较为完备，但只列出了美国的数据牌号标准，没有列出其他工业发达国家的材料数据牌号标准，因此完备性尚有不足。ProCAST除内含基本的材料性能数据库外，还拥有独特的合金热力学数据库。它以新兴的计算材料学为基础，由英国的ThermTech公司开发。利用这个独特的数据库，用户只需输入合金的化学成分，计算机便可自动求出液、固相线温度、凝固潜热、比热容和合金的密度随温度的变化等热物理参数。
ProCAST数据库对于密度、热导率、比热容、固相率等随温度变化的参数，提供一系列图表，不同温度的参数值一目了然。通过随机抽查ProCAST软件中若干材料的参数值与标准材料手册值进行对比，发现数据基本是一致的。此外，李日、俱英翠等采用ProCAST软件对甩子盘、锤头、链轮、链节等典型件进行模拟验证，哈尔滨理工大学的于百库还做了对澳车转向架的算例验证，验证结果表明ProCAST软件中的数据是合理可行的。
用户可以模拟查询使用ProCAST数据库以及自己定义数据库，并进行修改和删除，但用户不能更改库内原有数据。此外，用户还可以对数据库做一些评注，以方便使用。最具特色的是数据库与软件的前处理模块融为一体，用户可以在前处理的过程中选择所需参数，方便快捷，数据库与软件链接的流畅性很好。
2.1.2 国外其他铸造软件数据库
应用相同的方法对其他软件数据库考察，MAGMA铸造分析软件由德国Aachen大学Sahm教授主持开发，MAGMA公司拥有各方面的专家，在数据收集、测试方面相当齐全完备。尤其MAGMA模拟软件新增的数据库，在镁合金压铸，触变铸造和铸造应力、变形方面已得到实例验证。欧洲的ViewCast数据库提供了金属、铸型和型芯三类材料的参数，材料参数包括：液固相线、熔化潜热、表面张力、液态收缩率、凝固收缩率以及扩散率等。所有的参数都经过试验测量并且进行实际生产修正，参数一般为温度(或者时间)的函数。数据库所包含球铁方面的数据比其他数据库更全面。而且，软件开发者在用户购买时可以提供一些特殊的材料参数。中科院金属研究所的李殿中老师等采用ViewCast模拟铸件的一些算例表明，ViewCast数据库的数据准确可靠。由日本大学和企业合作开发ADSTEFAN软件，其数据库除包括了材料的常用热物性参数，还提供了大部分材料的弹性模量、泊松比等嘲。韩国的Anycasting还提供了比较可靠的适于半固态铸造的铝镁等触变材料的数据库，由南昌大学、东北大学的一些算例得到验证。
综合考察国外有影响的软件发现，以文中第二部分所列的判别标准来衡量，后三项基本都可以做到，只有第一项即完备性方面有欠缺。
当前，国际上的材料数据库正朝着网络化、智能化、现代化和商业化、标准化以及专业化的方向发展。网络化是将分散的、彼此独立的数据库联成一个完整的系统，使其为全球范围内的研究者提供高效服务。随着Intemet的迅猛发展以及网民数量的飞速膨胀，网络已经成为人们获取和发布信息的重要途径，越来越多的材料数据库正向网络化发展。当前，基于Web的数据服务多有专业信息机构提供，其信息丰富、权威性高、更新及时、使用方便，大大促进了科研效率的提高和国际学术交流的发展。材料数据库的智能化则使材料数据库发展成为专家系统。早期的材料数据库只收录相关的数据，供数据检索、浏览等简单使用。随着信息技术的发展，数据库应用己经在材料研制、产品设计和决策咨询等方面取得突破性进展。计算机化的材料数据库可以与CAD，CAM配套使用，也可以形成知识库并与人工智能技术结合，构成材料性能预测或材料设计专家系统。材料数据库现代化和商品化是推动材料数据库研究开发及其产业化的巨大动力，这在现代社会的经济发展进程中几乎是不言而喻的。此外，材料数据库的另一个发展趋势就是材料数据库的标准化。由于不同国家地区的材料数据库系统采用的数据标准和数据库结构不同，致使不同系统之间难于直接进行数据交换，信息共享受到一定限制。数据库的标准化发展是突破限制、提高效率的最好途径。随着材料数据库的发展和各行业、部门对数据库的需求，它的发展趋势之一是向着专业性的小型数据库发展。铸造CAE软件的数据库就是专业性的小型数据库。
国内铸造CAE软件的研究起步较晚，但进展迅速，已开发的商品化软件主要有清华的FT-star，华中科技大学的华铸CAE，华北工学院的CASTSoft，沈阳铸造研究所的SRIFCast等，其部分功能己与国外软件相当。清华的FT-Star，华北工学院的CASTSoft，华中科技大学的华铸CAE等已在铸造厂家成功的应用并得到认可,这些软件的数据库很有代表性。
3.1.1 CASTSoft软件数据库
华北工学院的林首位等研究开发的CASTSoft/Ver2.0软件数据库分为材料库、换热系数库与边界条件库三部分，其中材料库又分为CASTData/Ver2.0库和用户库。CASTData/Ver2.0数据库的特点：CASTData/Ver2.0的数据库利用Visual C++6.0开发，采用Access作为Visual C++6.0与数据库的接口。CASTData/Ver2.0的数据库包含100多种材料(包含了常用的铸造材料)，对于每种材料又提供了大量的参数，如HT300的参数有：9个实测温度点的热导率值、17个实测温度点的密度值、16个实测温度点的比热容值、9个实测温度点的运动粘度值等。实测点中包括真实曲线上所有的特殊点，如拐点、驻点、液相线及固相线上的点等，而且实测点的数值也相当准确，从插值曲线拟合原理来说，实测点足够，这样做出的数据是比较合理的。目前的CASTData/Ver2.0包括6个数据库文件，共计5MB以上。因此CASTData/Ver2.0的数据库内容比较丰富，但没有材料性能的计算功能，因此，在数据完备性方面是不足的。
通过随机抽查CASTData/Ver2.0数据库的一些材料，发现其参数值与标准手册列值相近。此外，中北大学铸造工程中心的张诤、杨晶口，东风精密铸造有限公司研究发展部的柳建国等采用CASTSoft软件的一些模拟算例表明，该软件能准确预测缩孔缩松等缺陷，这说明了CASTData库内数据比较可靠。
CASTSoft软件的材料库分为CASTData库和用户库两个部分，并对其分别进行管理。对于用户库中数据，用户可以实现模拟查询、添加、修改、删除等功能，并且可以根据需要作一些评论说明，但对于CASTData库内原有数据，用户不能修改或删除，这样可以保护CASTData库内原有数据不被破坏。因此CASTData库的数据操纵功能比较齐备。
林首位等在Visual C++的多种数据库访问技术中，选择了MFC的DAO技术，DAO的动态绑定技术和动态链接库技术的应用大大提高了程序的运行速度和效率。CASTData的数据库对材料的热物性参数作了较好的处理，对一些热物性参数采用了图表显示法，移动鼠标就可以找到不同温度对应的数值M。通过一些算例的试验证明，用户可以很方便的选择库中的材料，CASTData库与软件的链接流畅。
