注射是金属粉末注射成型的重要工艺步骤之一。通过数值模拟以预测充填模腔,是选择注射工艺参数及模具设计的关键因素。本论文主要研究与注射模拟相关的不同方面：进行原料实验以获得某些重要特性,供数值模拟研究之用；充填典型腔模具的流动扩展计算模拟；和以聚合物与金属粉末为基础的原料分子动力学研究。注射于模腔内的原料特性由实验和解析方法获得。所选原料由粘结剂(以聚丙烯,石蜡与硬脂酸为基础)和316L不锈钢粉末以一定比例组成。该原料被论文作者定义,以应用于注塑机器和注射与分子动力学的计算模拟。在定义原料的某些重要特性后,论文作者致力于316L不锈钢粉末恒定粘度流动注射的二维数值模拟研究。在建立分解Navier-Stokes方程和支配充填模腔的输运方程的解法后,该解法在典型情况的应用中得以验证。双向注入模具的充填注射数值模拟,即两个阵面在一个模腔内流动填充,通过显式有限元法研究。本项研究侧重于输运方程算法的研究与实施,主要以上风法(具体即Streamline Upwind Petrov-Galerkin (SUPG))为研究方法,该方法证实Petrov-Galerkin常规算法的稳定性。单注射问题以创新方法处理：以单独正常网为基础,联合使用近似Navier-Stokes方程的有限元法及有限差分法分解输运方程。收敛流量和发散流量由论文作者通过Matlab自编程的数值模拟求解。有限元/有限差分联结算法与SUPG上风法在单注射数值模拟中就以下几项关键标准进行对比：填充的阵面形状和状态根据时间,速度剖面和尽显决议解算时间。在参照原料具体参数的前提下,当量粘度表达式被定义并在FEM解算器上使用。当量粘度表达式用以建模,可更准确地表达模具中的流动过程。明确原料粘度表达式的重要性后,通过应用耗散粒子动力学方法(简称DPD),论文作者进行了分子动力学研究,以模拟计算原料的介观尺度。原料模拟过程使用ESPResSo软件包,在数值模拟过程中特意侧重粒子间的相互作用,DPD的温控器和整合方法。原料的Poiseuille流在一个方形截面上以非平衡分子动力学(简称NEMD)方法进行模拟。温度,负荷率和粘结剂/粉末比例对流体剪切粘度产生的影响因此得以证明。