在使用啮合同向双螺杆挤出机加工玻纤增强塑料(GFRP)过程中,选用不同螺杆组合对制品中玻纤长度及材料的力学性能会产生影响。本文对啮合同向双螺杆挤出机的错列角为90。的捏合块元件、六棱柱元件(FTX)和变间隙转子元件(VCR)三种混合元件的流道,以及错列角60。与90。捏合块元件组合、六棱柱元件与90。捏合块元件组合和一段正向与两段反向变间隙转子组合等三种组合流道的三维等温非牛顿流场进行了数值模拟。计算结果表明：三种混合元件流道中变间隙转子元件的平均剪切速率最低、停留时间较短、分布混合能力较强,错列角为90。的捏合块元件的平均剪切速率最高,停留时间最长、分布和分散混合能力均最强,六棱柱元件的平均剪切速率居中、停留时间最短、分布混合能力最弱。三种组合流道中错列角为60°与90°的捏合块组合的平均剪切速率最高,停留时间最长、分布混合能力最强,一正向+两反向变间隙转子组合剪切最低、停留时间较短、分布混合能力较强,棱柱元件与90。捏合块元件组合的剪切程度居中,停留时间较短,分布混合能力最强。实验表明：连续的玻纤在经过混合段后,在流场内剪切应力的作用下被切短至1mm左右,玻纤长度大约在0.2-3mm之间。螺杆转速越高、剪切程度越强,制品中玻纤的平均长度越短,制品力学性能也随之下降。在相同玻纤含量下,使用VCR组合制品中玻纤平均长度最长,其力学性能最好,使用错列角90°的捏合块的平均长度最短,力学性能最差；加入质量含量20%的玻纤可以使制品的拉伸强度所有改善、冲击强度提高60%左右。理论与实验研究表明：玻纤在经过不同元件及其螺杆组合流道时会经历不同程度的剪切和剪切历程,使用剪切速率和剪切应力低且分布窄、停留时间较短、分布混合好的螺杆元件及组合,制品中的玻纤长且分布均匀,有助于改善制品的力学性能。玻纤平均长度越长,制品力学性能越好。