TP2铜管作为制造蒸发器和冷凝器等换热器的优选高效传热器管,其加工生产过程一直是相关从业者的关注重点。但是,研究人员的关注目光大都放在了铜管三辊行星轧制上,很少对轧后冷却过程进行研究,在工厂,轧件的冷却也主要靠经验丰富的操作人员进行,对冷却规律对轧件质量的影响并没有明确的认识,因此难以保证铜管轧件质量。铜管三辊行星轧后冷却过程是一个多物理场耦合的复杂过程,包含了流场、温度场和应力场等。借助有限元软件ABAQUS、FLUENT和MPCCI,对铜管三辊行星轧制和轧后冷却过程进行了模拟仿真,本文主要研究内容有:（1）根据某铜管生产企业使用的三辊行星轧机相关参数和特点,通过有限元工程模拟软件ABAQUS建立了水平连铸管坯三辊行星轧制的热力耦合模型,采用C3D8RT单元对铜管坯划分网格,然后使用软件自带的显示动力学模块Explicit对行星轧制过程进行了模拟,获得了铜管轧件的温度场和应力场分布。（2）使用流体分析软件FLUENT参照冷却设备和冷却工艺参数建立了冷却水套模型和穿水冷却的热流固耦合流体模型,再以三辊行星轧制模拟的温度场和应力场结果为预定义场,通过ABAQUS建立了穿水冷却的热流固耦合结构模型,最后使用多物理场耦合软件MPCCI实现了ABAQUS和FLUENT的数据交换,分析了冷却水套内部流场分布和冷却过程中轧件冷却速率与应力场的分布。（3）以应力分布均匀性为标准,利用基于MPCCI建立的热流固耦合模型研究了进水口位置和出水口位置改造对冷却水套内部流场和轧件应力场分布的影响,还分析了进水口尺寸、出水口尺寸和进水口压力对轧件应力分布的影响规律。（4）使用激光超声法测量了工厂所取试样的应力,并与数值模拟得到的应力进行了对比,证明了热力耦合模型与热流固耦合模型的准确性。