聚合物挤出工艺是塑料制品加工的重要手段，适用于加工管材、棒材、薄膜、单丝、电线、电缆、异型材和中空制品等，目前已发展成为制造业的一个重要的领域。在当前的挤出工艺和模具设计中，传统的经验设计和常规的实验方法已经不能很好地满足生产指导的需要，而计算机模拟(CAE)技术的应用在节约成本、提高效率等方面显示出了巨大优势。随着计算机软硬件技术的发展以及计算流体力学(CFD)理论的日臻完善，聚合物挤出成形过程的三维有限元数值模拟成为了现实。利用数值模拟方法，可以明确整个成形过程的全部细节问题，为工艺设计和模具优化提供强有力的支持。因此，聚合物挤出过程的数值模拟技术已成为挤出工艺和模具设计研究的重要课题。 本文建立了粘性不可压缩流体三维稳态非等温流动的有限元模型；并成功应用于聚合物挤出过程的数值模拟；进一步深入研究了钢塑共挤工艺，分析了聚合物熔体在模具中成型过程，获得了主要的工艺参数对成型过程的影响规律；建立了粘弹流体三维稳态流动的有限元模型；对聚合物挤出过程数值模拟若干关键技术问题进行了研究，在此基础上初步开发了聚合物挤出过程计算机模拟系统。 由于有限元法能很好的处理几何边界不规则和边界条件复杂的问题，目前在计算流体学中成为主要的研究方法。本文以幂率型(Power-law)和Carreau模型为例，建立了粘性不可压缩流体三维稳态非等温流动的有限元模型。采用罚有限元法将连续性方程引入动量方程，从而避免了对压力项直接求解，在近似满足不可压缩约束条件下求解了速度场分布，节省了存储空间和计算时间；采用Streamline Upwind／Petrov-Galerkin formulation(SUPG)方法构造非对称权函数，克服了能量方程对流项占优时导致的数值解的震荡；对采用了SUPG技术的能量方程的刚度矩阵对称化处理，为确保数值解的稳定性，在对角线引入了稳定项，从而采用半带宽存储提高了计算的效率；耦合粘性耗散的影响，获得了剪切生热情况下的温度场分布；运用幂律型流体的本构关系和Arrhenius模型计算了温度和剪切速率对粘度的影响，使粘度在迭代计算中的结果更为真实。对模型中涉及的关键技术进行