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双相不锈钢兼有奥氏体钢与铁素体钢的双重特点,广泛应用于核电站压水堆一回路主冷却管道、阀体与冷却泵等压力边界部件。双相不锈钢在冷却剂服役温度下长期工作,会发生热老化脆化,导致其临界裂纹尺寸下降,进而威胁一回路压力边界的完整性。一回路压力边界双相不锈钢零部件及时更换困难,不易于无损检验,利用计算机模拟已经成为解决一回路压力边界材料实际工况问题的重要手段和有效组成部分。本研究的双相钢原位拉伸有限元模拟是基于Gurson-Tvergaard-Needleman细观损伤模型,将相应的损伤力学与有限元数值计算方法结合,利用完全隐式应力迭代算法,并考虑了双相钢弹塑性的各向同性硬化行为,通过自定义子程序UMAT将损伤模型嵌入到有限元软件ABAQUS中。从宏观与细观双重尺度上对双相钢弹塑性变形与裂纹萌生及扩展的过程进行了初步的数值模拟计算,并在原位拉伸试验的基础上进行分析研究。模拟结果表明：利用有限元软件ABAQUS可以有效的模拟表征双相钢的复杂损伤演化行为及缺陷之间的交互作用,亦能较好反映双相钢弹塑性变形的物理本质,各向同性硬化与GTN损伤相结合模拟双相钢弹塑性变形过程中各项缺陷的演化及其对裂纹扩展的影响等方面是有效的。本文主要研究内容如下：(1)首次将各向同性硬化的本构模型及修正后的GTN损伤模型同时引入到双相钢弹塑性有限元模型中,并开发了用户自定义材料本构关系子程序UMAT,初步实现了基于ABAQUS的双相钢弹塑性变形过程的有限元模拟。(2)利用Voronoi算法和Delaunay函数的对偶关系完成了在Matlab中多晶几何模型的建立,采用Euler空间剖分法为其模型结构赋予随机的晶粒取向,并使用基于Python脚本及INP文件的办法导入ABAQUS-CAE实现分析模型的建立。(3)借助AUTOCAD软件将金相组织转化并成功导入ABAQUS进行了亮相建模,继而两相弹塑性属性与各自的损伤模型分别赋予各自的区域,使拉伸过程中弹塑性变形有了物理基础。(4)在试验基础上系统确定确定了材料本构模型中的参数并有效模拟了双相钢标准试样的平面应变拉伸变形过程,较为准确地预测了多晶拉伸变形的应力应变曲线。(5)研究了平面应变拉伸变形过程中的典型位置裂纹区域的应力分布,并分析了孔洞与夹杂及其交互作用对裂纹扩展的影响,比较了不同位置裂纹的演化过程,以及同一位置不同裂纹类型的扩展过程。(6)利用扩展有限元的方法建立了随机取向的多晶模型与不同晶体缺陷的模型,分析了空洞与夹杂及其交互作用对裂纹扩展的影响,比较了不同位置裂纹扩展的过程,初步实现了拉伸过程中损伤演化的过程的预测。