针对基于剪切流变的挤出加工方法存在物料塑化输运所经历的热机械历程长、能耗高、设备占用空间大、对物料特性依赖性强等缺陷，华南理工大学瞿金平教授最新研制出了基于拉伸流变的叶片挤出机。在基于拉伸流场的叶片塑化运输过程中，通过容积变化产生拉伸力场使物料的流动和变形主要受正应力支配。本文主要研究了叶片挤出机塑化输运过程中转子轴的扭矩特性。基于叶片单元的结构及工作原理，分别对固体输送过程和熔体输运过程中转子轴的扭矩特性进行了研究。在固体输送段，建立了容腔内压力与叶片结构参数，加工参数以及材料性能等方面的关系，最后得出固体输送过程中转子轴扭矩的表达式；在熔体输运段，建立了高分子熔体在塑化运输过程中的流动模型和数学模型，进而确定扭矩与叶片宽度、偏心距、转子直径等结构参数的关系，与加工参数的关系，以及与粘度、流动指数等物料特性的关系，并得出扭矩的理论表达式。最后，通过单组叶片挤出试验机进行实验，对理论模型进行了验证。研究结果表明，理论计算数据和实测数据变化趋势相同，具有较好的一致性。在固体输送过程中：随着温度的升高，转子轴扭矩逐渐减小；随着偏心距的增大，转子轴扭矩逐渐增大；随着出料口角度的减小，转子轴扭矩逐渐增大；转速大小只影响扭矩变化的周期，而不影响扭矩的大小。此外，对于不同的物料，由于其性质、硬度和可压缩性不同，测量的扭矩大小也不同。在熔体输运过程中：随着偏心距、挡板半径和转速的不断提高，拉伸应变速率逐渐增大；剪切应变速率随着转动角度成余弦变化，随着偏心距和转速的不断提高，剪切应变速率变化幅度逐渐增大；随着温度的升高，转子轴扭矩逐渐减小；随着转速的增大，转子轴扭矩逐渐增大；物料性质对转子轴扭矩具有较大的影响。