该文针对铸造充型过程的模拟展开了研究.该文对传统的SOLA-VOF技术进行了改进,为提高计算精度和计算效率提出了一些新的方法和思路.对SOLA-VOF技术的改进措施包括用幂函数格式离散动量方程的散度自由部分;压力场和速度场的迭代采用全局迭代法;用适当的插值方法计算流体自由表面速度;采用守恒标量法以及Van Leer格式确定充型流体的自由表面;对固壁处的速度、自由表面单元压力边界条件进行了改进.针对某些铸件的特点,该文还提出了自由表面逐层充填和内外区域分离的简化模型.前者认为在充型稳定之后,液态金属的流动形态是自由表面规则的向前推移;后者认为充型过程中流体内部的速度可以视为常量,只在变化的表面层进行速度、压力的迭代计算.对实际零件的模拟结果表明,简化算法大大的提高了软件的效率,在软件实用化方面向前迈进了一步.针对厚大铸造零件的特点,该文还提出了一种变网格的简化思路.这种思路的基本内容是采用不同的空间步长分别模拟计算充型和凝固过程,在充型过程的模拟计算中采用比较大的网格,而在凝固过程的模拟计算中采用比较细的网格,并设计程序模块实现两种网格之间的转换和对应,使得充型过程结束时刻的大网格系统温度场能够精确完整地转换为凝固过程开始时刻的细网格系统温度场.这样可以大大缩短充型过程的时间,解决了由于充型过程网格剖分过细而产生的内存分配不足无法计算的问题,而计算的精度基本不受影响.