石油工业需要大量使用石油管,石油管可分为两类:油井管和油气输送管。油井管服役的井下环境较为恶劣,在油气田开发过程中,油井管的失效多由应力腐蚀引发,失效断裂经常发生。在用油气输送管道输送油气过程中,也常常在没有任何预兆的情况下,发生管道应力腐蚀开裂问题。为保证石油管的安全,因此需要评价石油管的抗应力腐蚀开裂性能,三点弯曲法、四点弯曲法和C型环法是石油管应力腐蚀开裂实验评价的常用方法。本文从理论研究、试样设计和有限元分析研究三个方面对石油管试样进行研究分析,取得的主要成果如下:（1）在国内外大量文献资料已有相关理论和方法基础上,分析了目前关于石油管三点弯曲、四点弯曲和C型环应力腐蚀开裂实验存在的问题及其发展的方向,并提出了研究思路和主要内容。（2）针对C型环试验国内外标准没有给出加载载荷与应力的计算公式问题,根据C型环试样结构及其数学模型,推导出了其外壁和内壁任意一点环向应力与试样加载位移、加载载荷之间的理论计算公式。（3）针对标准弯曲试样为等厚度直梁试样,不能真实模拟管件曲梁结构下的工况问题,设计了非标准、非等厚度的四点弯曲试样和三点弯曲试样。（4）根据非等厚度的四点弯曲试样结构及其数学模型,推导出了其外壁任意一点环向拉应力与试样加载载荷之间的理论计算公式。（5）基于非线性接触有限元分析基本理论,建立了非等厚度四点弯曲无缺陷试样和有缺陷试样的有限元力学计算模型,通过对比分析表明,槽型缺陷试样两侧V型槽首先进入塑性变形;微裂缝缺陷试样左右裂缝缺陷的存在,造成了应力突变和偏移。（6）通过对比解析解研究表明,文中推导出的理论公式计算结果与有限元法的计算结果误差的绝对值很小,充分证明了理论公式的准确性。本文研究为管件曲梁弯曲试样行业适用标准提供了实验依据和理论研究基础,其缺陷试样分析结果为建立含缺陷管道安全评估标准和更有效的安全分析提供了依据。