由于稀土具有一系列特殊的性能,因此被广泛地应用在冶金、石油化工、玻璃陶瓷、原子能、功能材料以及纺织、医药、农牧业等国民经济的各个领域中。我国稀土资源极为丰富,具有储量大、分布广、矿种全、类型多、价值高等特点,已查明的稀土储量约占世界总储量的70%以上,这为我国稀土工业的发展提供了得天独厚的先决条件。通过计算机网络和数据库技术对稀土及其化合物物性数据进行分析研究、预测和仿真模拟计算已成为国内外稀土研究的一个重要课题。目前已经有许多有关稀土的热力学、物理性质、结构和矿物等参数,但都比较零散。本论文的研究目的就是以多层体系结构为基础,以稀土和稀土化合物为研究对象,研究和开发基于Web的稀土化合物数据库系统,并在该数据库系统的基础上,对稀土化合物的相关物性进行分析、研究、预测和仿真模拟计算。中国是稀土资源最丰富的国家,稀土的提取和应用研究也处于国际前沿水平。经查阅国内外文献,未见已研究和开发此类稀土数据库的报道,而国内外已有的数据库中有关稀土的数据又很少。因此,研究和构建基于Web的稀土化合物数据库系统不仅有重要的理论意义,而且具有实际应用价值和非常广阔的应用前景。基于Web的稀土化合物数据库系统的功能和相关的各种计算模型是系统开发的基础。通过系统分析和研究,本文提出将该数据库系统设计为六个子数据库模块:热力学数据库、物理性质数据库、结构数据库、图(相图、优势图和反应平衡图)数据库、工艺参数数据库和矿物数据库。并研究确定了热力学数据库、物理性质数据库和结构数据库模块的具体功能和数据内容。由于热力学数据库的功能较复杂,因此,论文重点研究了热力学数据库的基本内容,研究并推导出与热力学相关的计算模型。热力学数据库的功能和软件实现基础包括:以化合物的相态为基准,分别记录和计算热力学数据;以温度的函数形式来表示化合物的热容;将各个物质相态的标准生成焓和标准熵统一到298.15K,简化焓值和熵值的计算公式;采用非标准的吉布斯函数计算值,简化计算程序;给出数据库计算程序所需的计算模型和程序逻辑。为了在数据库中实现这些功能,还研究开发了一些辅助程序:化合物分子式的元素解析程序、反应方程式配平和检验程序以及数据的查询程序。为了适应软件开发的需要,统一了化学过程与非化学过程的计算模型,用户只需输入化合物的分子式并指定其状态,就可以得到该过程的相关热力学数据。此外,还论述了热力学函数所选用的国际单位、计算结果的有效数字及表示、化合物分子式的书写等在系统软件开发过程中必须规定的格式。在分析研究各种关键技术(中间件技术和Web技术)的内涵、功能、特点以及工作原理的基础上,通过分析比较二层和三层模型的优缺点,同时为了解决负载过于集中的问题,根据基于Web的稀土化合物数据库系统应用软件的特点,对传统的三层B/S模型作了改进和调整,论文提出了用改进的多层体系结构来合理分摊负载,实现了应用服务器和数据库服务器的分离,为基于Web的稀土化合物数据库系统软件的开发奠定了基础。数据存取技术是基于Web的稀土化合物数据库系统开发中的核心技术。论文在对目前常用的几种数据存取技术(CGI、API、ODBC、JDBC、ADO和ADO.NET)做分析和研究的基础上,设计了基于ADO.NET技术的稀土化合物数据库系统后台数据库连接访问机制。并提出了用数据库连接管理器来实现后台数据库访问,以及数据库连接管理器的设计原理和软件实现方式。为了实现各种数据库之间数据的共享,在整个Internet范围内实现程序间的远程调用和信息传递,论文还研究和讨论了在基于Web的稀土化合物数据库系统开发中的另一个关键技术:SOAP技术。对SOAP协议的规范、语法规则进行了详细的分析,并研究了如何将SOAP技术应用到基于Web的稀土化合物数据库系统设计和开发中,在此基础上提出了基于SOAP的稀土化合物数据库系统模型。论文研究了基于Web的稀土化合物数据库系统软件设计,讨论了后台稀土化合物数据库结构、模块化设计以及界面设计、系统实现等问题。对基于Web的稀土化合物数据库系统设计过程中的数据访问层模式、紧耦合和松耦合的数据访问、后台数据库的关系结构、有关的权限设置以及实现等做了研究,并进行了系统软件的开发和调试。论文最后详细介绍了稀土化合物数据库系统的功能实现、页面的具体内容以及部分计算过程软件的网上实现。用真实的数据和具体的软件运行结果充分展示整个系统多功能、人机界面友好以及操作方便的特点,展示系统不仅具有数据库管理功能,而且还具有利用数据库中数据进行计算并根据计算结果绘图的功能,这些为稀土的分析、研究提供了理论依据。