根据注塑CAD技术的发展趋势以及工程应用的需要,该论文围绕注射成型中的聚合物熔体充填流动和由流动引起的短纤维取向两个问题进行深入的研究,提出一种数值方法,并在此基础上开发注塑模流动模拟及由流动引起的短纤维取向预测核心系统.基于非牛顿流体在非等温条件下的广义Hele-Shaw流动,建立了聚合物熔体充填三维流道—浇口-型腔系统的数学模型.短纤维增强塑料熔体可看作浓悬浮液,选择二阶取向张量描述空间任意点的纤维取向状态,并采用Folgar-Tucker取向模型建立取向张量变化方程.经过综合分析控制聚合物熔体流动以及纤维取向的基本方程组,该论文提出一种数值方法,可以同时进行流动模拟和纤维取向预测,但二者不相耦合.在流动模拟方面,采用混合有限元/有限差分/控制体积法求解基本方程组,并作了两点改进.为入口结点与内部结点建立统一的关于流率的表达式,使得入口结点改进.为入口结点与内部结点建立统一的关行流率的表达式,使得入口结点的压力计算与内部结点的压力计算同步进行.在采用控制体积法推进熔体前沿时,对时间步长的确定准则作了修改,以加快熔体前沿的推进速度,并更好地保证对称型腔预测结果的对称性.在纤维取向预测方面,由平面薄壁型腔出发,提出一种数值方法,预测由熔体充填流动引起的纤维取向.结合有限元网格剖分,提出构造包围结点的体积微元,通过梯度定义的离散形式,计算单元结点处的速度梯度张量.推广上述数值方法,将它应用于具有任意几何形状的三维薄壁型腔.为了验证流动模拟数值方法的有效性,给出熔体充填不同复杂程度的型腔的算例,并与文献提供的结果相比较,二者相符合.对于由流动引起的短纤维取向预测,给出四个算例,分别为充填具有不同几何形状的平面薄壁型腔或三维薄壁型腔,预测结果与实验观察及定性预测相符合.