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铸造CAE软件数据库研究综述

作者:吴翠姑 李日 夏兴川 刘寒龙    来源:万方数据    发布时间:2012-03-19    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

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。

2.2 国外铸造CAE软件数据库的发展趋势

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。

3 国内铸造CAE软件数据库的发展现状及发展趋势

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 国内铸造CAE软件数据库的发展现状

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。

 
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