聚合物材料加工成型是高能耗过程作业,传统的加工方式是由螺杆旋转时产生的剪切及拖曳力场实现物料的塑化输运,物料的流动与变形受剪切流场支配,其经历的热机械历程长,目前的螺杆式塑化输运方法及设备普遍存在能耗高、结构庞杂、对物料的适应性窄等缺陷。华南理工大学瞿金平教授开创性发明的以拉伸流变主导的塑化输运方法及设备,实现物料在塑化输运过程中由剪切形变作用为主到完全由体积拉伸形变作用支配的重大转变,从原理上解决了传统塑化输运方法及设备的长热机械历程和高能耗等问题。研究由拉伸流变主导的新型聚合物成型过程及特性,对基于拉伸流变的高分子成型加工理论和应用的发展创新具有重要的科学意义和工程价值。本文以基于拉伸流变的聚合物偏心转子挤出机为研究对象,分析了其塑化输运系统结构的拓扑关系和输运原理,探讨了聚合物熔体在偏心转子挤压系统中的输运过程并建立相应的物理模型,从理论上分析了偏心转子挤压系统容腔对物料输送的正位移特性,详细分析了物料的输运与工艺条件、结构参数及物料特性的关系。本文以LDPE、HDPE作为典型材料,通过偏心转子挤出实验探究其产量和能耗特性,实验研究表明:偏心转子挤出机产量与转速保持较好线性,挤出特性硬,受模头压力、物料特性影响小,单位能耗低,验证了偏心转子良好的正位移输送特性,偏心转子塑化输运系统在保证挤出制品高质量的同时实现高效节能,具有物料输送热机械历程短、效率高和能耗低等特点。本文通过实验数据建立BP神经网络对偏心转子挤出机能耗特性进行模拟,得到多元非线性挤出条件下的能耗模型,结果表明:神经网络预测精度高,误差均在3%以内,与实验数据吻合度高,对不同转速、压力变量下的偏心转子挤出机能耗的非线性变化有快速准确的响应,为建立偏心转子挤出机的能耗状态检测和机器智能化控制提供理论基础。本文对偏心转子塑化输运过程及产量、能耗特性的理论和实验研究,为进一步研究聚合物偏心转子塑化挤出的过程与机理打下了良好的基础,也为聚合物偏心转子塑化输运设备的推广应用提供了重要的理论依据。