木塑复合材料主要是以热塑性塑料为基体以植物纤维素为填料并加入偶联剂与其它添加剂通过一定技术手段复合而成的新型复合材料。木塑复合材料拥有木材和塑料无法比拟的优势,因此应用广泛。该材料成型手段多样,可以通过挤出、热压、模压和注射进行成型加工。其中挤出成型具有产品质量稳定、成本较低、投资相对较少等优点,因此应用极为广泛。目前,国内木塑复合材料挤出成型装备大部分是在塑料挤出机的基础上基于经验调整某些参数而很少专门针对其材料特性进行装备开发,并且仍然沿用塑料挤出成型相关理论,而实际上木塑复合材料的加工性能、传热性能、流变特性与普通塑料差异极大,进而导致改造的装备生产效率低、能耗高、产品合格率低、劳动强度大,木塑复合材料专用生产装备研发和制造的滞后已成为制约中国木塑行业发展的瓶颈之一。本文在PVC木塑复合材料流变实验基础上,运用POLYMAT软件拟合实验数据并计算相关参数,结合挤出成型熔体输送相关理论充分考虑剪切速率和温度变化对材料流变特性的影响,采用剪切速率依赖性粘度模型—幂律模型与温度依赖性粘度模型—近似阿雷尼克斯模型建立三维非牛顿非等温粘性流体有限元模型,结合CFD技术运用POLYFLOW软件特有的网格重叠技术实现流动与传热的藕合求解,获得能够同时反映挤出机熔体输送段流动和传热的压力场、温度场、速度场等指标的数值模拟。分析螺杆熔体输送段结构参数(长度、螺槽深度、螺棱法向宽度、螺棱断面形状)以及螺杆转速对流场的影响。