碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管可充分發(fā)揮基材碳鋼優(yōu)良的機械力學(xué)性能及價(jià)廉特征和不銹鋼優(yōu)異的耐蝕性能，在石油、石化及海洋等腐蝕性較強的領(lǐng)域具有廣泛的應用空間。研究碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管成型過(guò)程對其成型工藝及尺寸精度分析具有重要意義和應用價(jià)值。本文利用熱-機耦合以及材料、幾何和邊界條件等多重非線(xiàn)性有限元法，應用高級非線(xiàn)性有限元軟件MSC.Marc和網(wǎng)格重劃分技術(shù)，對碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管斜軋穿孔、碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管斜軋以及多道次軋制成型過(guò)程進(jìn)行了數值模擬。主要研究工作包括：(1)建立了碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管兩輥斜軋穿孔過(guò)程的有限元模型，在此基礎上，建立了碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管兩輥斜軋過(guò)程的有限元模型，獲得了斜軋過(guò)程的應力應變與溫度場(chǎng)的分布、坯料運動(dòng)軌跡及軋制過(guò)程中軋制力的變化規律，并對碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管斜軋成形過(guò)程的機理進(jìn)行了分析。(2)通過(guò)對鋼管Y型三輥兩道軋機軋制成型過(guò)程的數值模擬，獲得了鋼管橫截面金屬流動(dòng)的變形規律，冷連軋成型后鋼管的殘余應力分布規律。研究了不同軋制階段時(shí)鋼管外徑、內壁、中間層的三向應力分布，以及應力分布對鋼管直徑和壁厚精度影響的機理。隨后，在冷軋鋼管殘余應力的基礎上，對存在初始殘余應力的缸筒在液壓載荷作用下的承載能力進(jìn)行了研究，與沒(méi)有初始殘余應力缸筒的承載能力進(jìn)行了比較，分析了殘余應力對液壓缸承載能力的影響。數值計算結果表明，冷連軋鋼管的殘余應力能夠降低液壓缸筒的環(huán)向和徑向變形，這對于降低液壓缸的磨損提高壽命以及提高液壓缸的密封性能有利，但是殘余應力也同時(shí)增大了液壓缸筒外壁局部區域的等效應力，對缸筒的強度會(huì )有一定的影響。(3)建立了碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管Y型三輥兩道次冷軋過(guò)程的有限元模型，獲得了鋼管橫截面金屬流動(dòng)的變形規律。研究了不同軋制階段時(shí)鋼管外徑、內壁、界面的三向應力分布，以及應力分布對碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管直徑和壁厚精度影響的機理。(4)建立了兩道Y型三輥熱軋無(wú)縫鋼管成型過(guò)程的有限元模型，該模型能很好的模擬了鋼管的軋制過(guò)程，獲得了熱軋過(guò)程的應力應變及溫度場(chǎng)的分布情況。****對碳鋼/不銹鋼復合無(wú)縫鋼管熱軋成型過(guò)程的仿真提出了研究方向。