短纤维增强聚合物弯管水辅助注射成型技术极具发展前景,针对其残余壁厚、纤维取向等重要指标开展相关研究意义重大。在简化推导基本控制方程、本构方程及黏度模型,确定边界条件,提出White-Metzner模型的基础上,并利用自制水辅助注射成型装置进行实验,系统研究了工艺参数对残余壁厚、纤维取向影响的机理。本文开展的主要研究内容如下:1.在数值模拟的基础上,开展相应实验研究,从注射量、纤维质量含量、熔体温度、注水延迟时间和注水压力等方面,全面分析了水辅助注射成型弯管残余壁厚分布的影响因素。结果表明:（1）在短射法水辅助注射成型中,随着注射量、纤维质量含量、熔体温度、注水延迟时间和注水压力的增加,水辅助注射成型弯管残余壁厚沿熔体流动方向分布不均匀,从P1到P2（或P3）会有小幅增加,P3到P6减幅明显,P6到P8又有小幅增加;（2）在溢流法水辅助注射成型中,随着纤维质量含量、熔体温度、注水延迟时间和注水压力的增加,水辅助注射成型弯管残余壁厚沿熔体流动方向总体呈增加趋势,且增势缓慢。2.基于短射法、溢流法水辅助注射成型弯管不同区段的数值模拟和残余壁厚检测,运用单因素法分析了两种成型方法中工艺参数对残余壁厚的影响。结果表明:（1）长直段,随着纤维质量含量、熔体温度、注水延迟时间和注水压力增加,短射法水辅助注射成型弯管残余壁厚要小于溢流法的,如在280℃熔体温度、6 s注水延迟时间、10 MPa注水压力和40%纤维质量含量状态下,短射法残余壁厚不但小于溢流法,而且差异明显,但两者变化趋势总体一致;（2）直弯角过渡段,随着各工艺参数增加,短射法水辅助注射成型弯管残余壁厚变化趋势总体与溢流法一致,但其实验测量值小于溢流法,且在240℃熔体温度和8 MPa注水压力时,两者残余壁厚差异最小,在2 s注水延迟时间和20%纤维质量含量时,两者残余壁厚差异最大;（3）弯曲段,短射法水辅助注射成型弯管残余壁厚实验测量值小于溢流法,随着增加注水压力、升高熔体温度、缩减注水延迟时间,两种成型方法在弯曲段的残余壁厚呈减少趋势。3.通过比较,溢流法在残余壁厚方面更具有注塑优势。为此,基于溢流法,对反映弯曲段残余壁厚偏差率进行4因素4水平正交优化和验证分析。结果表明:影响壁厚偏差率的因素主次顺序是纤维质量含量、注水压力、注水延迟时间、熔体温度,优化组合是40%纤维质量含量、10 MPa注水压力、0s注水延迟时间、280℃熔体温度。4.基于短射法和溢流法水辅助注射成型弯管不同部位的SEM表征和数值模拟分析,研究了注射量、纤维质量含量、熔体温度、注水延迟时间和注水压力等参数对纤维沿熔体流动方向取向度的影响。结果表明:（1）随着参数和位置变化,溢流法中纤维沿熔体流动方向取向分布要比短射法更连续;（2）随着高压水注射穿透熔体,壳层和水道层剪切速率的变化对纤维取向起到决定性作用;（3）随着沿熔体流动方向剪切速率增强,纤维发生旋转,沿熔体流动方向取向度增加;（4）弯管转角越大,工艺参数对纤维取向影响越平稳。5.通过比较,溢流法在纤维取向方面更具有注塑优势。为此,基于溢流法,对反映弯管纤维沿熔体流动方向取向度进行4因素4水平正交优化和验证分析。结果表明:影响纤维取向度的因素主次顺序是注水延迟时间、纤维质量含量、注水压力、熔体温度,优化组合是0s注水延迟时间,20%纤维质量含量,9 MPa注水压力,260℃熔体温度。