鑄件凝固過程數(shù)值模擬技術(shù)自問世以來，很快就成為鑄造領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。近年來，已有許多鑄造模擬軟件投放市場，成為鑄造工藝設(shè)計(jì)的重要分析工具，而鑄造材料數(shù)據(jù)庫則是鑄造模擬軟件中不可或缺的組成部分。

　　1 鑄造CAE軟件數(shù)據(jù)庫的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

　　如何評價(jià)數(shù)據(jù)庫的優(yōu)劣程度，有多種觀點(diǎn)。筆者認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)用以下幾個方面來評價(jià)鑄件凝固過程模擬軟件的數(shù)據(jù)庫的優(yōu)劣程度。

　　(1)內(nèi)容完備性

　　應(yīng)當(dāng)包含多個國家的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(如中國、美國、日本、英國、德國、法國等歐共體國家標(biāo)準(zhǔn)及軟件開發(fā)國標(biāo)準(zhǔn))，并且各類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)應(yīng)當(dāng)含有鐵、鋁、銅、鎳、鈦、鎂等鑄造常用合金及其牌號，也應(yīng)當(dāng)含有部分特別合金的數(shù)據(jù)參數(shù)，各類合金的參數(shù)值齊全。當(dāng)遇到數(shù)據(jù)庫中沒有的合金類別時(shí)，數(shù)據(jù)庫能夠根據(jù)合金成分計(jì)算出熱物性參數(shù)，為用戶提供參考數(shù)據(jù)，此即為內(nèi)容完備。

　　(2)數(shù)據(jù)可靠性

　　是全部數(shù)據(jù)是應(yīng)用相似原理建立模型實(shí)測出來的數(shù)據(jù)，這種方法得到的數(shù)據(jù)是最精確的數(shù)據(jù)，但通過這種方法建立完備的數(shù)據(jù)庫是非常困難的;現(xiàn)實(shí)的做法是根據(jù)權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)材料手冊建立數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行適時(shí)修正以逐步完善數(shù)據(jù)庫。

　　(3)數(shù)據(jù)操縱功能的齊備性

　　提供數(shù)據(jù)操縱語言，用戶可以通過它方便的實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、刪除、查詢、修改等基本操作;在鑄造模擬軟件數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢包括獨(dú)立查詢數(shù)據(jù)和模擬查詢數(shù)據(jù)。獨(dú)立查詢數(shù)據(jù)指按材料的成分、性能或組織輸入“查詢”對話框，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;模擬查詢數(shù)據(jù)是用戶在數(shù)據(jù)庫內(nèi)選擇材料時(shí)，點(diǎn)擊所需材料，材料的所有參數(shù)均顯示在列表內(nèi)。

　　(4)數(shù)據(jù)庫與模擬軟件之間鏈接的流暢性

　　模擬軟件可以方便、快捷、準(zhǔn)確地調(diào)用數(shù)據(jù)庫的所有材料的所有參數(shù)，稱為數(shù)據(jù)庫與模擬軟件之間的鏈接流暢。本文擬從上述四個方面對目前幾種主要鑄件凝固數(shù)值模擬軟件中的數(shù)據(jù)庫展開討論。

　　2 國外鑄造CAE軟件數(shù)據(jù)庫的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

　　20世紀(jì)90年代以來，國際上眾多鑄造過程數(shù)值模擬軟件的出現(xiàn)，標(biāo)志著此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟并進(jìn)入實(shí)用化階段。目前許多發(fā)達(dá)工業(yè)國家都有自己的商品化模擬軟件，著名的有美國的ProCAST、Flow3d，歐洲的Viewcast，德國的MAGMA，芬蘭的CastCAE，西班牙的ForCast，日本的ADSTEFAN，法國ESI集團(tuán)的SIMULOR以及PAM-CAST，瑞典的Novasolid，英國FOSEC0公司的SOLSTAR，美國鑄造協(xié)會的AFSolid，韓國的Anycasting等。這些軟件都對砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、低壓鑄造等提供了內(nèi)容比較齊全的數(shù)據(jù)庫。比較典型的是美國的ProCAST鑄造模擬軟件、德國的MAGMA鑄造分析軟件以及日本的鑄造模擬軟件ADSTEFAN等。

　　2.1 國外鑄造CAE軟件數(shù)據(jù)庫的發(fā)展現(xiàn)狀

　　2.1.1 ProCAST軟件數(shù)據(jù)庫

　　ProCAST是美國UES公司開發(fā)的鑄造模擬軟件，所考察的2004版本的ProCAST的數(shù)據(jù)庫共提供了100種典型材料，絕大部分材料的成分組成、熱物性參數(shù)和流動性參數(shù)都在數(shù)據(jù)庫中給出。其中熱物性參數(shù)包括材料的熱導(dǎo)率、密度、比熱容、固相率、潛熱、液固相線;流動參數(shù)包括材料的粘度、過濾