Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття
The paper presents an extended analysis of modern software tools intended for computer simulation of technological processes of metal and alloy casting. The theoretical and mathematical foundations of numerical modeling used to describe mold filling hydrodynamics, heat transfer, solidification, phas...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
2025
|
| Онлайн доступ: | http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/342534 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
Репозитарії
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences| _version_ | 1856543290155859968 |
|---|---|
| author | Дегула, Андрій Харченко, Надія Гриб, Владислав |
| author_facet | Дегула, Андрій Харченко, Надія Гриб, Владислав |
| author_sort | Дегула, Андрій |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-22T08:32:29Z |
| description | The paper presents an extended analysis of modern software tools intended for computer simulation of technological processes of metal and alloy casting. The theoretical and mathematical foundations of numerical modeling used to describe mold filling hydrodynamics, heat transfer, solidification, phase transformations, and the formation of macro- and microstructures of castings are considered. The capabilities of the finite element method, finite volume method, and multiphysics approaches implemented in modern simulation systems to improve prediction accuracy are analyzed.
A comparative analysis of widely used commercial and research software products, including ProCAST, MAGMASoft, FLOW-3D Cast, ANSYS, SolidCast, NovaFlow&Solid, and QuikCAST, is performed. Their functional features, advantages, limitations, and areas of practical application depending on the casting type, product geometry complexity, and defect prediction accuracy requirements are identified. Special attention is paid to the integration of simulation software into comprehensive CAD/CAE/CAM systems, enabling the development of digital twins of technological processes within the Industry 4.0 concept and improving manufacturing preparation efficiency.
Current trends in the application of artificial intelligence and machine learning methods in foundry production are also discussed, particularly for optimizing technological parameters, accelerating numerical calculations, and predicting casting defects. It is shown that the use of computer modeling reduces experimental costs, improves casting quality, and shortens the development time of new products |
| first_indexed | 2026-02-08T08:00:52Z |
| format | Article |
| id | mcmtechkpnueduua-article-342534 |
| institution | Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-02-08T08:00:52Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University |
| record_format | ojs |
| spelling | mcmtechkpnueduua-article-3425342025-12-22T08:32:29Z Software Analysis for Modelization of the Casting Technological Process Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття Дегула, Андрій Харченко, Надія Гриб, Владислав The paper presents an extended analysis of modern software tools intended for computer simulation of technological processes of metal and alloy casting. The theoretical and mathematical foundations of numerical modeling used to describe mold filling hydrodynamics, heat transfer, solidification, phase transformations, and the formation of macro- and microstructures of castings are considered. The capabilities of the finite element method, finite volume method, and multiphysics approaches implemented in modern simulation systems to improve prediction accuracy are analyzed. A comparative analysis of widely used commercial and research software products, including ProCAST, MAGMASoft, FLOW-3D Cast, ANSYS, SolidCast, NovaFlow&Solid, and QuikCAST, is performed. Their functional features, advantages, limitations, and areas of practical application depending on the casting type, product geometry complexity, and defect prediction accuracy requirements are identified. Special attention is paid to the integration of simulation software into comprehensive CAD/CAE/CAM systems, enabling the development of digital twins of technological processes within the Industry 4.0 concept and improving manufacturing preparation efficiency. Current trends in the application of artificial intelligence and machine learning methods in foundry production are also discussed, particularly for optimizing technological parameters, accelerating numerical calculations, and predicting casting defects. It is shown that the use of computer modeling reduces experimental costs, improves casting quality, and shortens the development time of new products У статті подано розширений аналіз сучасного програмного забезпечення, призначеного для комп’ютерного моделювання технологічних процесів лиття металів і сплавів. Розглянуто теоретичні та математичні основи чисельного моделювання, що застосовуються для опису гідродинаміки заповнення ливарних форм, процесів теплопереносу, кристалізації, фазових перетворень і формування макро- та мікроструктури виливків. Проаналізовано можливості використання методів скінченних елементів, скінченних об’ємів і мультифізичних підходів, які реалізовані в сучасних симуляційних системах для підвищення точності прогнозування результатів лиття. Виконано порівняльний аналіз поширених комерційних і дослідницьких програмних продуктів, зокрема ProCAST, MAGMASoft, FLOW-3D Cast, ANSYS, SolidCast, NovaFlow&Solid та QuikCAST. Визначено їхні функціональні особливості, переваги й обмеження, а також сфери доцільного застосування залежно від типу лиття, складності геометрії виробів і вимог до точності прогнозування дефектів. Окрему увагу приділено питанням інтеграції програм моделювання у комплексні CAD/CAE/CAM-системи, що забезпечує створення цифрових двійників технологічних процесів у межах концепції Industrie 4.0 та підвищує ефективність підготовки виробництва. Розглянуто сучасні тенденції використання штучного інтелекту та методів машинного навчання в ливарному виробництві, зокрема для оптимізації технологічних параметрів, прискорення чисельних розрахунків і прогнозування виникнення ливарних дефектів. Показано, що впровадження комп’ютерного моделювання дозволяє знизити витрати на експериментальні дослідження, підвищити якість виливків і скоротити терміни розробки нової продукції Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2025-10-30 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/342534 10.32626/2308-5916.2025-28.13-21 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2025: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 28; 13-21 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2025: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 28; 13-21 2308-5916 10.32626/2308-5916.2025-28 uk http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/342534/336432 Авторське право (c) 2025 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки |
| spellingShingle | Дегула, Андрій Харченко, Надія Гриб, Владислав Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття |
| title | Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття |
| title_alt | Software Analysis for Modelization of the Casting Technological Process |
| title_full | Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття |
| title_fullStr | Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття |
| title_full_unstemmed | Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття |
| title_short | Аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття |
| title_sort | аналіз програмного забезпечення для моделювання технологічного процесу лиття |
| url | http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/342534 |
| work_keys_str_mv | AT degulaandríj softwareanalysisformodelizationofthecastingtechnologicalprocess AT harčenkonadíâ softwareanalysisformodelizationofthecastingtechnologicalprocess AT gribvladislav softwareanalysisformodelizationofthecastingtechnologicalprocess AT degulaandríj analízprogramnogozabezpečennâdlâmodelûvannâtehnologíčnogoprocesulittâ AT harčenkonadíâ analízprogramnogozabezpečennâdlâmodelûvannâtehnologíčnogoprocesulittâ AT gribvladislav analízprogramnogozabezpečennâdlâmodelûvannâtehnologíčnogoprocesulittâ |