H型钢是由普通工字钢发展而来,但与工字钢相比,H型钢的翼缘宽、腹板薄,因此具有截面模数大、抗弯能力强等优点,被广泛应用于桥梁、厂房、高层建筑、港口、地铁工程、石油化工等行业。H型钢的轧制是在高温高压下进行的非线性塑性大变形过程,轧件及轧辊的内部信息很难获取。目前,大多数学者利用有限元法对H型钢的热轧过程进行仿真分析,但由于商业有限元软件的通用性及型钢热轧工艺的复杂性,仿真前后处理操作十分繁琐,且道次间隙网格重构易出错。为解决上述问题,本文开发了大型H型钢热轧工艺过程有限元仿真系统,该系统可自动完成热轧全过程仿真的前处理建模以及后处理结果信息提取,实现了轧制过程信息透明化,对热轧工艺优化及新钢种开发具有重要的意义。以莱钢大型H型钢的典型型号为例,基于有限元软件ABAQUS,并综合运用显式和隐式两种算法,建立大型H型钢轧制过程的热力耦合三维弹塑性有限元模型；为解决网格畸变问题,道次间隙采用基于网格重构的多道次热连轧仿真技术,模拟仿真了大型H型钢高压水除鳞、粗轧、精轧和轧后冷却的瞬态轧制过程及道次间隙散热过程。基于ABAQUS二次开发技术中的自定制应用程序,开发了大型H型钢热轧工艺过程有限元仿真系统,通过嵌入Python语言编写的网格重构算法脚本程序和Fortran语言编写的用户材料子程序VUMAT、摩擦子程序VFRIC.散热子程序FILM及道次间隙子程序USDFLD,解决了热轧过程中几何、材料和边界三重高度非线性问题的仿真分析。仿真系统添加了与热轧过程有关的模块和工具箱,并对不相关的菜单进行了隐藏,用户界面简洁明了,通过工艺规程参数的选择或输入,方便用户和ABAQUS内核进行交互,实现了大型H型钢多道次热连轧仿真的参数化、程序化和自动化。仿真系统创新性地实现了弹性轧辊建模,分析了开坯轧制和X-H轧制过程轧件金属流动规律、温度场和轧后冷却残余应力,以及弹性轧辊的应力、变形规律。通过TH5104红外热像仪在轧制现场采集轧件外表面温度场数据,并与仿真系统的结果进行对比,验证了仿真系统的准确性和可靠性。本文开发的仿真系统应用于生产,可显著降低制定大型H型钢轧制工艺规程的时间,大大缩短新钢种的开发周期,也可为产品缺陷分析、设备故障分析及轧机的改进与优化提供理论依据,同时本文的仿真方法和ABAQUS二次开发技术对其它塑性大变形成形问题的模拟及仿真系统开发具有重要的参考价值。