高強(qiáng)度無縫鋼管以其優(yōu)越的性能被廣泛地應(yīng)用于高壓、易腐蝕的環(huán)境下,其市場(chǎng)需求量逐年增加。為了提高無縫鋼管性能,以適應(yīng)越來越苛刻的工作環(huán)境,對(duì)無縫鋼管性能的研究已成為當(dāng)今研究的熱門課題之一。實(shí)驗(yàn)研究證明,無縫鋼管在熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力會(huì)明顯降低無縫鋼管的性能,控制它的殘余應(yīng)力水平是提高無縫鋼管性能的重要手段。本文以大型非線性有限元分析軟件MSC.Marc為平臺(tái),對(duì)無縫鋼管在熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力進(jìn)行研究。本文首先以熱力學(xué)定律為基礎(chǔ),考慮材料性能參數(shù)隨溫度變化以及相變潛熱等因素的影響,對(duì)高強(qiáng)度無縫鋼管淬火和回火的溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,得出了與實(shí)際情況相吻合的結(jié)論,為進(jìn)一步研究淬火和回火應(yīng)力場(chǎng)建立了基礎(chǔ);其次,運(yùn)用增量理論及相應(yīng)的彈塑性本構(gòu)方程,并假設(shè)材料在塑性區(qū)滿足Prandtl-Reuss塑性流動(dòng)法則,考慮材料非線性、相變塑性等因素,模擬計(jì)算了高強(qiáng)度無縫鋼管在淬火和回火過程中的周向應(yīng)力以及最終形成的殘余應(yīng)力,經(jīng)過與實(shí)測(cè)值相比較,得出了與實(shí)際情況相吻合的結(jié)論,為進(jìn)一步研究熱處理工藝參數(shù)對(duì)淬火和回火過程的影響建立了理論分析模型;****,應(yīng)用本文建立的理論分析模型分別研究了加熱溫度和冷卻率對(duì)淬火和回火應(yīng)力場(chǎng)的影響。本文以大型非線性有限元分析軟件MSC.Mare為平臺(tái),對(duì)高強(qiáng)度無縫鋼管的淬火和回火過程進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真與參數(shù)研究,為實(shí)現(xiàn)淬火過程的智能化控制建立了一定的基礎(chǔ)。