有色金属是经济建设和国防建设必不可少的基础材料,在建筑行业、汽车行业、家用电器行业、军工等领域都有广泛的用途,成为关联度很高的产业,目前铜、铝、铅、锌等主要有色金属产业关联系数都在0.9以上。我国有色金属矿产资源较为丰富,其中钨、锑、稀土等有色金属的产量约占全球产量的80%以上,是世界最重要的供应国。此外,我国在有色金属冶炼工艺、新材料开发与利用等研究领域均有较为突出的成果,部分处于世界领先地位。有色金属物性数据库借助于互联网技术与数据库技术发展的最新成果,收集、整合有关有色金属的研究内容和数据资料,通过系统化的分析与归类,建立相应的应用计算模型,形成一个基于Internet共享的集有色金属基础数据查询、分析预测、计算模拟为一体的综合性服务平台。有色金属热力学数据库作为该数据库的基础支撑子系统,因其应用面广、数据量大,计算模型较为复杂等原因,成为整个系统的研究重点和难点。本论文以热力学的基础数据计算为出发点,详细研究了热力学基础数据计算、过程计算、优势区相图计算、复杂体系平衡计算等相关模块的计算机应用计算模型、算法及实现过程,并根据有色金属物性数据库的特点,针对性的提出了物性数据库的软件架构模型和安全访问控制方式。本论文主要的研究内容如下：根据有色金属热力学数据库的功能需求,设计了热力学数据的动态存储结构,并提出了层次型数据向关系型数据的转换模式,便于有色金属热力学数据库使用大型关系数据库系统进行存储,为后期的数据查询与检索提供了便利条件。根据有色金属物性数据库的特点,提出一种基于SOA、多层、分布式体系结构应用开发模型。提出了基于RIA的有色金属物性数据库客户端实现方式,解决了传统客户端部署或动态图形绘制等方面的问题；在模型中,增加了服务层,实现了系统服务的对外发布,解决了异构平台、跨系统的业务集成和重组；采用了服务器集群技术,动态的实现了负载均衡,优化了系统性能；改进了数据访问层,增加了O/R映射,屏蔽了下层数据库的细节信息,使系统能够架构在多种类型的数据库上,提高了系统的灵活性。研究设计了基于Internet的有色金属物性数据库的安全访问控制模型,保障了数据访问的安全性和稳定性。针对有色金属热力学计算的特点,设计了有色金属热力学计算的通用并行计算算法实现模型,极大的提高了热力学相关计算的计算速度和访问效率。根据热力学原理,推导、简化了热力学焓、熵、吉布斯自由能的基础数据计算和过程计算的计算公式,使其便于使用计算机计算和程序实现。根据热力学相平衡条件,研究并设计了基于M-X-Y体系的优势区相图的计算模型和绘制算法。充分运用智能仿生算法宜于求解全局优化问题的特点,依据最小吉布斯自由能原理,研究、设计、实现了基于改进型的蚁群优化算法,用于复杂体系化学平衡及相平衡计算。通过对上述内容的研究与设计,基本实现了热力学计算的主要功能,初步形成了功能较为完善的有色金属热力学数据库子系统,为今后冶金过程模拟与仿真等方面的深入研究提供了基础数据支撑和计算平台。