在复杂铸件的生产中,砂芯的使用必不可少。随着现代化铸造生产中铸件复杂度与精度要求的提高,对砂芯的质量要求也逐步提高。射芯过程是砂芯生产过程的主要过程,对于砂芯的质量有至关重要的作用。数值模拟计算可以模拟射芯过程中芯砂在芯盒中的流动过程与最终的充型情况,预测最终砂芯的缺陷,从而对优化射芯过程起到指导性的作用。基于两相流模型(Two-Fluid Model),结合动力学与摩擦应力学的数值模拟程序的模拟结果虽然已经与实验结果相吻合,然而程序的计算效率难以满足工程应用的需求。使用基于C语言扩展的CUDA C语言,通过GPU(Graphics Processing Unit)并行计算方法,合理地调用GPU线程,使程序的计算效率有了明显的提高,且模拟结果依然与实验结果吻合。为了充分利用多GPU主机上的计算资源,在使用单GPU卡加速的基础上,使用多GPU卡对程序进行优化:将计算的数据进行合理的分割与归类,并分配到各个GPU卡上进行计算,使得程序的计算效率有了进一步的提高。为了实现射芯模拟程序的用户友好性,进一步对射芯模拟程序进行开发:结合已有的前后处理软件,使用MFC开发工具开发软件,为前后处理与计算各模块间提供接口,最终开发出用户友好的射芯过程模拟软件,并通过对砂芯试件的模拟验证了软件功能的完整和稳定,用户通过输入试件模型文件,并在软件界面上设置参数,软件就能自动完成从网格划分到显示的全过程,射芯模拟软件的实现对于射芯模拟的工程应用有重要的意义。