我国是世界最大的纺织品生产和出口大国,纺织纤维加工量占世界总量的35%以上。国家把“纺织业振兴规划”提到了关乎国计民生的高度。然而,我国化纤行业在差别化纤维、复合纤维等方面的技术与欧美发达国家还有一定差距,导致产品的国际竞争力不强,根本原因还是在于相关基础研究薄弱的问题。聚合物熔体纺丝的挤出胀大机理对纤维成型及性能具有很大影响。由于多组分纺丝过程相界的边界条件、牵伸速率、冷却传热等因素的影响,使多组分熔体在挤出过程中更加复杂,成为多组分熔体共挤出的研究重点。在纺丝过程中,挤出胀大对纤维截面的形状和尺寸起着重要作用,而挤出胀大比的大小受喷丝微孔的几何尺寸(如入口角、长径比、挤出速率等)的影响。本课题以高聚物流变学为理论基础,对非牛顿流体的共挤出流动过程的有限元模拟技术进行了研究,主要研究了在不同的微孔入口角、不同的微孔长径比及不同的拉伸速率下,多组分熔体从圆形喷丝微孔中共挤出时的挤出胀大现象的规律。本课题基于Polyflow流体动力学软件模拟了不同微孔结构及不同流量比下,多组分熔体共挤出时的界面的偏移情况。本文首先介绍了纺丝熔体在流动过程中出现的弹性行为以及产生这些行为的理论依据,并重点介绍了这些弹性行为中的挤出胀大现象,该现象对纤维性能具有很重要的影响,利用几何分析法推导了复合熔体共挤出时的速度分布,从而导出复合共挤出的挤出胀大比；然后根据共挤出成型的特点,基于聚合物流变学、流体动力学的理论基础,经过合理的假设,建立了描述粘弹性聚合物熔体传统共挤出成型的三维粘弹性理论模型,结合流体动力学的有限元算法,用Polyflow软件模拟了在不同纺丝条件下熔体共挤出时的流动情况。模拟结果表明：各组分熔体流量的变化对共挤出物的截面有重要影响；口模的结构变化对共挤出胀大有一定的影响,当长径比较小时,入口角的大小对挤出胀大有一定的影响,而随着微孔的长径比的增加,入口角的大小对挤出胀大比的影响变得很不明显,即入口角对挤出胀大的影响随着长径比的增大而逐渐消失；随拉伸速率的增加,熔体沿挤出方向的速度梯度也会增加,当牵引速度过大时,会使挤出流动变得不稳定。最后根据喷丝板的设计原理,自行设计一种等分并列的三组分纺丝组件,并模拟了等分并列三组分熔体共挤出时的流动情况,模拟结果表明了：减小粘度低的熔体的流量,增加粘度高的熔体的流量时,会使粘度较低的熔体流速减小,粘度高的熔体流速增加,这样使三种熔体的流速趋于均匀,使得截面变化较小。