有限元仿真是研究环件轧制技术的主要手段之一，建立准确稳定的环轧有限元模型对环件轧制有限元仿真研究有重要意义。目前环轧有限元模拟有多种仿真模型，主要分为导向辊模型和无导向辊模型两类。导向辊模型由于存在导向辊与环件之间复杂边界条件的影响，模型稳定性不足，在研究轧环过程时，存在较大的震动。无导向辊模型采用在环件圆周施加弹性基支撑，达到对环件形状和位置约束目的。无导向辊模型较好的解决了震动的问题，可以对环轧过程进行稳定的模拟，输出稳定的力学参数，但无导向辊模型的理论基础-弹性基刚度模型仍存在空白，建模应用等方面的研究也均处于起步研究阶段。　　 本文通过力学计算的方法，推导了环件-弹性基刚度模型、环件自身刚度模型、导向辊支撑下环件的刚度模型三种环件刚度模型的力学基础，并分析了三种模型的刚度影响因素;计算了弹性基-环件刚度模型和导向辊-环件刚度模型的刚度替代关系，为无导向辊模型提供了弹性基刚度调整的力学依据。　　 建立了稳定可行的无导向辊模型-热胀辐条环轧模型，研究了辐条约束环件形状和位置的原理，建立了热胀辐条的刚度调整方法和热胀辐条平衡长度温控调整方法，并编写了可行的刚度和温度调整的Fortran程序用于ABAQUS中无导向辊模型的计算。通过监控无导向辊模型的仿真计算过程，分析了无导向辊模型运行时辐条的实际作用时的应力、温度分布和变化情况;建立了用于对比分析的导向辊模型，验证了无导向辊模型在预测轧制力能参数方面的稳定性优势;研究了不同辐条调整方式对环件模型输出的力能参数及环件长大情况的影响。最后运用一系列衡量轧环过程及成品质量的评价标准，研究了环件在不同轧制进给方式下的成形规律。　　 本研究明确了环件轧制中几种不同环件刚度模型的力学基础，对环件轧制理论有一定贡献。同时通过建立无导向辊环轧模型，提供了一种稳定的环件轧制有限元模拟方法，可以用于更加稳定和精确的模拟。