数值模拟聚合物加工成型过程的基础知识

在聚合物工程领域的应用数值计算新技术方面，国内外的企业存在一定的差距。由于聚合物的种类多、物性差别大，影响工艺过程和控制产品质量的因素很多。聚合物材料研制发达的国家开发新设备、新材料和新工艺，首先使用材料软件研究材料配方，预测材料的性能，优化配方后，再先后在实验室、工厂研制新材料；测定新材料的流变性能，使用软件确定描述该材料性能的本构方程，建立描述加工成型过程的控制方程，在计算机上做挤出、吹塑、注射等模拟加工成型过程的实验，优化设计加工设备结构和确定操作工艺条件；最后制造新机器设备和做成型试验。在计算机平台上完成前期的试验工作，数值模拟的结果指导了设计和试验工作。大大缩短新材料的研发周期，节省成本，提高了本质安全的程度。

国内研制新材料、新工艺和新设备，大多凭经验设计设备，用大量“试凑”重复试验研发新材料、新设备和新工艺，有的还用仿制国外设备的方法试制新设备，耗费了大量的人力和物力试验研发新工艺。试制新产品的周期长费用高。无法适应聚合物工业发展的要求。

10多年来，国内不少大学和企业都购买大型商业软件，期望使用新技术研究聚合物材料的科学和技术问题，以推动塑料行业的发展。我国塑料行业应用数值计算的水平处于发展阶段，科研人员还需共同努力提高使用数值模拟技术的能力和水平，充分发挥已经购买的商业软件应有的作用。未来的科技工作者需要学习基础理论知识，提高使用数值模拟技术的能力。(www.xing528.com)

本节分为两小节，包括聚合物常用商业软件和基本结构、数值模拟聚合物加工成型过程的基本方法。