无缝钢管是钢铁行业重要的钢材门类,在国民经济建设中具有重要的地位。连轧过程是无缝钢管生产的关键工序,属于非线性的弹塑性变形过程,直接决定产品尺寸精度和性能。通过数学模型和物理试验很难满足连轧管成形过程的探究和孔型设计、工艺参数优化等问题。因此,本文以宝钢连轧钢管工艺过程仿真系统开发项目为背景,针对三辊限动芯棒连轧管工艺过程仿真系统二次开发开展工作,结合工业现场PQF460连轧管机组实际生产数据,建立了三辊限动芯棒连轧过程热力耦合有限元分析模型,研究了连轧过程金属流动规律及壁厚影响规律。同时针对繁琐的手动建模、信息提取问题,通过对前、后处理进行二次开发,建立了三辊限动芯棒连轧管的参数化建模仿真模块和后处理信息提取模块。本文主要研究内容如下:（1）根据三辊限动芯棒连轧管轧制过程变形特点,结合工业现场PQF460连轧管机组轧制过程的工艺和设备参数,将实际三辊限动芯棒连轧管机轧制过程转化成数值仿真模型,建立了三维热力耦合有限元分析模型,并将模拟计算结果与现场数据进行了对比,验证了关键模型参数设置的合理性和所建连轧模型具有可靠性。（2）针对一系列繁琐的重复性手动建模问题,利用Python语言对ABAQUS有限元模拟软件的前处理进行了二次开发,建立了三辊限动芯棒连轧轧管参数化建模仿真模块,可通过参数化图形界面模块直接输入孔型参数和工艺参数等自动建立有限元分析模型,极大的提高了三辊限动芯棒连轧管机轧制过程模型建立的效率和准确性。（3）针对后处理结果数据提取问题,采用自定制应用程序方法,建立了后处理数据提取模块,可直接提取应力应变、温度、速度、位移等数据,极大地提高了后处理效率,为三辊限动芯棒连轧过程孔型设计、工艺优化的评价和分析提供了便利条件。（4）通过参数化建模模块进行了大量模型计算,根据模拟结果,研究了各架孔型中的变形规律,分析了各道次应力应变分布、温度分布、内外径和壁厚等分布规律,以及变形区金属周向流动和纵向流动规律,为孔型设计和变形分配提供了指导。（5）以壁厚均匀性为目标,研究了不同轧辊摩擦系数、芯棒摩擦系数和轧辊孔型参数对轧制力和壁厚的影响规律,分析了毛管偏心和轧辊转速以及芯棒限动速度对壁厚的影响规律,优化了轧辊和芯棒速度,提高了壁厚精度。