焊接技术是工程塑料管道的主要联结方法，在其焊接制造过程中，不可避免地产生焊接残余应力与变形，直接影响工程塑料管道的安全应用。RTP管(热增强塑料管)以其优异的力学性能在我国石油和燃气运输中的日益普及，发展管道结构焊接过程应力应变的数值模拟研究，为控制、调整和减少焊接残余应力与变形提供理论依据，具有重要的学术价值和现实意义。 本文以热一粘弹性理论为基础，以通用化有限元分析软件ANSYS作为分析工具，研究关于RTP管(热增强塑料管)接头电熔焊接的CAE方法，对其HDPE接头电熔焊接过程进行了有限元温度一应力场耦合分析和工艺优化。 介绍了塑料管道联结技术，热塑料焊接热分析的有限元理论基础和粘弹性材料的有限元理论，温度场分析计算的基本理论，热塑料的热力学性能，热粘弹性分析的基本理论。忽略电熔套筒线圈内嵌深度和套筒与内管的缝隙，对接头进行三维建模，数值模拟线圈加热焊接过程的温度一应力场，以及断电冷却过程的残余应力。 考虑HDPE材料在低温下处于玻璃态，力学性能和常温及高温时差异较大，使用有限元方法数值模拟接头由玻璃化温度到室温温度变化过程所产生的热应力。 考虑电熔套筒和内管之间由于装配产生的缝隙，和加热线圈内嵌深度，对电熔接头进行二维建模，推导了焊接过程中空气缝隙的传热公式，着重分析空气缝隙对于焊接温度一应力场的影响。 介绍了优化设计的一般方法和在ANSYS中的实现过程，并以空气缝隙宽度，线圈匝数和内嵌深度，套筒厚度和焊接加热时间为设计变量，以温度分布为目标函数，对接头焊接工艺进行了结构优化，并分析了设计变量对目标函数的灵敏度，为企业设计提供了很有价值的参考。