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。

1 铸造CAE软件数据库的评价标准

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。

2 国外铸造CAE软件数据库的发展现状及发展趋势

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 国外铸造CAE软件数据库的发展现状

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。