石油、天然气需求的持续增长推动了其输送管道用钢不断向高钢级发展,国外已有X100管线钢试验管道应用于管道工程设施中。随着西气东输三线的建设和西气东输四线等项目的规划,开展X100管线钢研究和应用工作显得尤为迫切。国内外针对X100管线钢塑性形变过程中的轧制工艺、微观组织、焊接性能和力学性能进行了广泛研究,但鲜见X100管线钢塑性损伤机理的研究报道。因此,本文从材料损伤失效方面入手,基于Johnson-Cook模型建立了X100管线钢损伤模型。首先,通过Gleeble-3800热模拟试验机,MTS材料万能试验机和分离式霍普金森压杆试验装置对X100管线钢材料进行了一系列不同温度,不同应变率条件下的单轴拉伸及压缩试验,以此为主要依据分析了塑性应变、应力三轴度、应变率和温度对X100管线钢材料的力学性能及损伤失效特性的影响规律。第二,Johnson-Cook模型包括流变应力方程和失效准则两个部分,各包含5个待估参数。以试验数据为基础,采用改进Powell算法的估算流动应力方程的参数值,采用Levenberg-Marquardt算法的估值作为失效准则的参数值,并且使用数学优化分析工具1stOpt软件对其准确性进行了验证。第三,将材料的Johnson-Cook模型植入有限元模拟软件ABAQUS中,对上述试验进行数值模拟,模拟结果与试验结果接近,误差皆在允许范围内,通过有限元软件验证了模型参数的准确性。研究结果为进一步研究X100管线钢塑性损伤机理奠定了理论基础。