注塑成型制品在现代生活中占有非常高的比重,且随着时代的发展,人们对注塑制品的成型质量与服役性能要求越来越高。基于注塑成型数值模拟技术和现代优化理论的注塑制品成型条件优化设计方法,克服了传统模具设计及塑料成型加工的盲目性,能够显著改善制品的质量,提高加工制造的效率。然而,注塑制品优化分析工作存在两个方面的主要问题：一是现有的成型优化设计局限在传统成型技术的框架下,缺少针对现代注塑工艺的仿真技术与优化方法,限制了进一步提升制品成型质量的空间；二是目前的注塑制品成型优化设计主要关注制品的成型质量,鲜有关注制品的服役性能,更缺乏以服役性能为目标的成型条件优化设计方法。针对上述问题,本文开展的主要研究内容为：(1)作为一种新兴的先进成型技术,动态注塑成型技术较传统的注塑成型技术可以降低能耗,显著地提高制品的成型质量,但目前尚缺少动态注塑成型技术的数值模拟方法。为此,本文首先提出了一种基于有限元技术的动态注塑成型流动分析数值计算方法,实现了动态注塑成型充填过程和保压过程的数值模拟,其数值计算的压力响应结果与实验测试结果具有很好的吻合度,并详细分析了速度控制型动态充填参数对充填压力响应的影响规律。结果表明：动态注塑条件下,型腔内的压力响应发生明显改变,也即成型热机历史发生了变化,压力响应频率与成型工艺的频率相同,幅值系数是决定压力波动程度的首要因素,充填相位可以改变充填结束时的压力大小。此外,还可以通过设置不同的动态充填与保压模式实现不同类型的动态注塑过程,以及通过设置不同的动态参数(频率、幅值因子和相位)计算充填过程和保压过程模腔内的压力响应,研究动态参数对成型热机历史的影响规律。该方法是对现代注塑成型数值模拟技术的补充与发展,可以作为动态注塑成型流动分析的一种有效数值方法。(2)实验表明动态注塑成型技术可以改善制品的成型质量,但是缺少动态注塑成型条件下制品成型质量的优化模型与策略,以及动态参数对于制品成型质量影响的分析研究工作。在上述动态注塑成型流动数值仿真方法的基础上,针对制品翘曲变形问题,本文首次建立了含有动态参数的注塑成型工艺优化模型,采用了一种速度型动态充填控制模式,有效地避免了幅值因子与频率之间的约束问题,降低了工艺优化问题的难度。利用基于Kriging代理模型的优化方法,分别求解了动态注塑成型工艺优化问题与传统工艺优化问题的最优设计。不同类型制品翘曲变形的优化结果表明：动态注塑成型工艺对小型制品翘曲变形改善效果较好,而对大型、狭长制品翘曲变形改善程度有限。动态注塑成型条件工艺优化是对传统工艺优化问题的重要拓展,对于动态注塑条件下制品的成型质量研究具有重要的参考价值。(3)对于塑料尤其是工程塑料制品来说,提升制品在复杂服役环境下的安全性具有重要的工程意义,然而目前注塑制品成型分析与制品结构服役分析是独立的过程,所以无法考虑制品成型缺陷在服役分析中的作用,也就缺少一种设计／成型/服役一体化分析方法和以提升服役性能为目标的成型条件优化设计方法。为此,本文针对制品服役承载能力问题,提出了一种考虑成型缺陷(如翘曲变形和残余应力)的从成型到服役的一体化分析方法,并从工艺、模具以及制品结构协同优化设计的角度提升制品的服役质量,将注塑制品的分析与优化工作拓展到制品的承载服役阶段。优化结果表明,该方法能够从成型条件优化设计的角度显著改善制品的承载能力,且可以对制品进行几何、尺寸上详细的结构设计工作,具有重要的工程应用价值与意义。