FLOW-3D CAST — коммерческое программное обеспечение для численного моделирования литейных процессов, предназначенное для анализа заполнения форм, затвердевания, усадки и образования дефектов при различных методах литья. Продукт разрабатывается как специализированный модуль на основе программной платформы FLOW-3D и нацелен на инженеров по литейному производству, исследователей и конструкторов, которым требуется предсказать поведение расплава и твердого металла в условиях реального технологического процесса.
Программный комплекс включает физические модели движения жидкости, теплообмена, фазовых переходов и образования дефектов, а также инструменты для задания геометрии формы и литниковой системы. Исторически функциональность развивалась путем добавления моделей для различных сплавов, методов заливки и механизмов формирования пористости; если какие-либо специфические исторические детали или внутренние архитектурные решения недоступны публично, это отмечается и описывается через типичные подходы к моделированию литейных операций.
- Гидродинамика заполнения: численное моделирование течения расплава в полости формы с учётом турбулентности, поверхностного натяжения и взаимодействия со стенками.
- Моделирование затвердевания: расчёт температурного поля, фазовых переходов жидкость–твёрдое тело и времени кристаллизации с учётом тепловых свойств сплавов.
- Усадка и пористость: предсказание образования усадочных полостей, газовой и интерметаллической пористости на основе полей давления и концентраций газов.
- Многофизические взаимодействия: совместный учёт гидродинамики, теплообмена и механики усадки для оценки деформаций и внутренних напряжений.
- Поддержка различных методов литья: моделирование таких процессов, как литьё в песчаные формы, литьё в металлические формы, под давлением и центробежное литьё.
- Материаловедение: библиотека физико-термических свойств сплавов и возможность задания пользовательских материалов и зависимостей свойств от температуры.
- Сетирование и адаптивная сетка: инструменты формирования вычислительной сетки, локальной адаптации разрешения для повышения точности в областях с большими градиентами.
- Инструменты для литниковых систем и вентелей: моделирование влияния конструктивных элементов формы на заполнение и вытеснение газов.
- Анализ дефектов: выявление зон, подверженных холодным швам, захватам воздуха, включениям и негативным эффектам усадки.
- Постобработка и отчётность: визуализация полей скорости, температуры, фазовых долей и метрик качества отливки для принятия инженерных решений.