一般说来，数值模拟是通过建立能够准确描述研究对象某一过程的数学模型，采用合适可行的求解方法，使得在计算机上模拟仿真出研究对象的特定过程，分析有关影响因素，预测这一特定过程的可能趋势与结果。铸件成型过程数值模拟 终的研究目的是在计算机虚拟的环境下，通过交互方式，能够制定合理的铸造工艺，而不需要到现场去试生产，从而可以大幅度缩短新产品周期，降低废品率，提高经济效益。
铸件成型过程数值模拟涉及到铸造理论与实践、计算机图形学、多媒体技术、可视化技术、三维造型、传热学、流体力学、弹塑性力学等多种学科，是典型的多学科交叉的，其主要研究内容有温度场模拟、流动场模拟、流动与传热耦合计算、应力场模拟、组织模拟及其他过程模拟等，下面就主要的研究内容作简单介绍。
（1）数学模型的建立和程序设计 液态金属浇入铸型，它在型腔内的冷却凝固过程是一个通过铸型向环境散热的过程。在这个过程中，铸件和铸型内部温度分布要随时间变化。从传热方式来看，这一散热过程是按照导热、对流和辐射三种方式综合进行的。显然，对流和辐射的热流主要发生在边界上。当液态金属充满型腔后，如果不考虑铸件凝固过程中液态金属发生的对流现象，铸件凝固过程基本可看成一个不稳定导热过程。因此铸件凝固过程的数学模型正是根据不稳定导热偏微分方程建立的，但还 考虑铸件凝固过程中潜热的释放。基于分析和计算机模型相应的程序，即可实现铸造过程的温度场计算。
（2）温度场模拟 在热模拟中，温度场模拟是 基本的，主要是利用传热学原理，分析铸件的传热过程，模拟铸件的冷却凝固进程，预测缩孔、缩松等缺陷。经过几十年的发展。温度场凝固模拟技术已经能够比较地指导实践。当然单纯地、孤立地研究温度场还远不能准确描述铸件凝固过程，还需要对充型过程、补缩过程、应力分析、组织分析等进行深入研究，一般来讲，前者是开展后面工作的关键和基础，而后者研究的成果为温度场模拟准确、实用化又起到有力的推动作用。
（3）铸件充型过程的数值模拟 铸件充型过程的数值模拟是通过计算金属液充型过程中的液体流动得出的，充型过程的数值模拟可以分析在给定条件下，金属液在浇注系统中以及在型腔内的流动情况，包括流量的分布、流速的分布以及由此导致的铸件温度场分布。
充型过程数值模拟一方面分析金属液在浇冒口系统的型腔中的流动状态，优化浇冒口设计并仿真直浇道中的吸气，以流股分离和避免氧化，减轻金属液对铸型的侵蚀和冲击；另外一方面分析充型过程中金属液及铸型温度的变化，预测冷隔和浇不足等铸造缺陷。
充型过程数值模拟技术由于所涉及的控制方程多而复杂，计算量大且迭代结果易发散，加上自由表面边界问题的处理要求，使其可对中等复杂铸件进行三维流场分析，获得较为符合实际情况的初始温度场分布。
