花少震，曹伟

（1.河南工学院机械工程学院，河南 新乡 453003；2.郑州大学橡塑模具国家工程研究中心 ，郑州 450001）

0 前言

注射成型是塑料成型加工中广泛采用的加工工艺之一，其可高效率经济地实现复杂塑料制件加工成型。正是由于这个原因，注射成型的仿真比其他塑料加工工艺更加成功［1］。然而，注射成型的仿真仍然存在一些挑战。黏弹性计算是注射成型模拟的一个重大挑战之一。黏弹性计算的第一个难点是描述注射成型过程中熔体黏性和弹性效应的本构模型。黏弹性本构模型所预测的应力对于计算分子取向、双折射、收缩、翘曲至关重要［2］。丁军等［3］对国内外橡胶材料黏弹本构关系的研究现状进行了系统的总结和分析，并对橡胶材料黏弹本构关系未来的发展方向提出了建议。陈腾飞等［4］采用流变实验研究了高抗冲聚苯乙烯（PS-HI）黏弹性特征，发现黏弹性Phan-Thien Tanner（PTT）模型的精度明显高于黏性模型。对于注射成型的黏弹性流动模拟，Leonov模型是较早使用的黏弹性本构模型之一［5-6］；Chang等［7］采用标准K-BKZ黏弹性本构模型，模拟了薄壁零件的注射成型；张世勋等［8］、Cao等［9］、Olley［10］采用PTT黏弹性本构模型模拟了熔体充填过程中的流动诱导应力。eXtended Pom-Pom（XPP）［11-12］、Giesekus模型［13-14］、Rolie-Poly模型［15］也被采用来描述注射成型过程中熔体的黏弹性特性。尽管有很多黏弹性模型可以被用来描述注射成型模拟中的熔体流变行为，但到目前仍然没有一个最优黏弹性模型。

注射成型的黏弹性模拟的另一个难点是黏弹性本构模型的求解算法。……