Ni Ti Fe形状记忆合金管接头是可望实现耐高压高强钛管管路高可靠性连接的先进技术,然而,由于记忆合金热力学行为复杂且连接工艺为涉及复杂热力加载条件的多工序过程,当前采用的试错法难以满足工程应用需求,迫切需要实现这一连接全过程的数值仿真和优化。本文首先实验研究了记忆合金Ni47Ti50Fe3材料的基本热力学行为,即在-180℃～-50℃温度范围内施加不同预应变量(8%～16%)低温拉伸变形后升温使材料自由回复,获得变形温度与预应变量对回复率的影响规律;然后,在室温施加不同恒拉应力(200MPa～400 MPa),在-180℃～50℃温度范围内先降温后升温使材料先发生马氏体相变后发生奥氏体相变,获得温度-应变图以确定材料在不同应力加载下相变温度并绘制温度-应力相图;其次,引入Langoudas形状记忆合金热力学宏观本构框架,基于上述实验获得的记忆合金材料热力学参数,建立了φ20记忆合金管接头低温扩径-卸载回弹-升温自由回复-与TA18高强钛管接触抱紧等连接全过程有限元模型,研究了管接头壁厚、长度、内脊宽度/数量/位置对其与TA18高强钛管之间接触应力的影响规律,获得了管接头最佳结构参数。