管道连接作为一种简单便利、方便可靠的连接方式已经逐渐成为各国主要的物资运输方式之一,并对各国经济和社会的发展提供了很好的推动作用。目前,管道连接主要有两种连接方式,一种为传统焊接,另外一种为法兰连接,这两种连接方式都有着一定的弊端。因此,本文采用形状记忆合金这样一种新型材料作为管道连接件,从而使得被连接钢管很好的连接到一起。采用形状记忆合金管道连接件对管道进行连接可以避免传统连接方式中管道连接处被腐蚀造成的泄露,同时,形状记忆合金具有良好的形状记忆效应和高强耐久性从而保证了管道之间的紧密连接,防止管道泄露。作为一种新型管道连接方式,形状记忆合金管道接头结构的有限元数值分析中,对形状记忆合金管接头的合理模拟成为关键所在。因此,将形状记忆合金管接头看作为一个整体,同时给出其相应的本构关系将会大大简化形状记忆合金管道接头数值模拟的难度。具体研究内容如下所述:(1)通过对形状记忆合金管道接头的模拟与实验分析可得:形状记忆合金管道连接件和被连接钢管的径向应力沿轴向方向分布较为均匀,环向应力在轴向方向、径向方向上分布非常均匀,且环向应力数值远大于径向应力数值.在SMA管道连接件两端与被连接钢管相接触的部位发生应力集中现象,因此可考虑在SMA管道连接件两端设置内倒角以缓解该部位处的应力集中现象。(2)通过对SMA管道接头连接性能进行试验分析,同时,基于Auricchio、Taylor提出的SMA本构方程,采用ABAQUS有限元软件对SMA管道接头的连接性能进行数值模拟研究.研究在轴向荷载作用下形状记忆合金(SMA)管道接头的连接性能,为SMA管道连接件的设计提供依据。结果发现在SMA管道连接件两端与被连接钢管相接触的部位,发生应力集中现象。随着过盈量的增加或者SMA管道连接件壁厚的增加,SMA管道连接件与被连接钢管之间的径向应力、SMA管道接头的极限轴向拉伸荷载均随之增大。(3)采用ABAQUS有限元软件对形状记忆合金管接头进行数值模拟分析,从而得到形状记忆合金管接头的荷载-位移曲线,进一步利用式σ=Eε得到形状记忆合金管道接头的等效应力-应变曲线。通过对形状记忆合金管道接头的等效应力-应变曲线的分析提出的SMA本构方程,通过ABAQUS软件对SMA管道连接接头进行一系列数值模拟计算,利用SPSS对影响SMA管道接头试件拉伸的主要影响参数进行相关性分析,从而构建其本构关系。