纤维增强复合材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀性好、可设计好等特点,被广泛用于国防工业、航空航天、汽车电子和医疗器械等民生领域。纤维复合材料的微观形态、制品结构和浇口位置都会影响到热塑性复合材料注塑制品在宏观尺度下的力学性能。传统仿真由于在数值分析时默认纤维是各向同性,并且忽略了复合材料微观形态对宏观力学性能的影响,使得数值模拟结果失真和无法进行性能优化,更难以对制品缺陷或者结构强度进行改善。针对传统仿真的不足,本课题立足于热塑性纤维增强复合材料,采用了一种基于模流分析软件Moldex3D、材料建模软件Digimat以及力学分析软件Abaqus的多尺度联合仿真方法,验证了联合仿真的可行性。并基于该方法对熔接线强度和制品强度进行模拟优化。主要内容如下:(1)多尺度联合仿真的技术原理和有效性。阐述了多尺度联合仿真的工作原理,以实验试件为研究对象,以试件的等效应力为参照,验证了基于Moldex3D、Digimat、Abaqus多尺度联合仿真技术的有效性,确定了工程应用的可行性。(2)热塑性纤维复合材料的纤维微观形态对注塑制品力学性能影响。以某盒盖为模型,通过改变纤维的长径比和纤维质量分数,探究纤维微观形态对宏观力学性能的影响,为热塑性复合材料的选用提供了参考依据。(3)基于多尺度联合仿真技术,对制品熔接线强度和力学性能模拟优化研究。分别以连接器熔接线强度和汽车某零件为研究对象,采用多尺度联合仿真技术和改变浇口位置的方式,探究了多尺度联合仿真对连接器熔接线强度的影响,确定了汽车某零件的最佳浇口设计方案,对热塑性复合材料注塑制品的熔接线强度的模拟和模具优化具有指导意义。