轧辊作为轧机中的非常重要的消耗部件。在轧制生产过程中,轧辊一直受到比较复杂的应力,尤其在热连轧的轧制过程中,轧辊的工作环境非常恶劣,轧辊不但会与高温轧件和支撑辊进行接触,而且还会受到冷却水的冷却作用。在整个的轧制生产过程中轧辊不但要承受由于温度和冷却水引起的周期性热应力,还要承受轧制压力引起的接触应力、剪切应力以及残余应力等。在生产实践过程中,造成轧辊失效、影响其寿命的主要原因,就是由于产生的裂纹、疲劳破坏以及轧辊的表面的剥落,而这些原因都是和轧辊的受力状况具有非常密切的联系。本文通过对轧辊在轧制过程中进行的有限元模拟,以及对轧辊裂纹进行的分析,为在实际生产中对轧辊的疲劳裂纹扩展问题和断裂失效提供了一定参考。　　利用有限元分析软件ANSYS,建立了热连轧轧制的轧辊有限元模型,实现了轧辊热连轧轧制过程的模拟,并且通过模拟轧辊在轧制一周后的一些参量的变化曲线,得到的结论如下:轧辊的温度变化范围比较剧烈,最大值达到478.5℃,最终稳定在98℃。轴向热应力及其环向热应力变化的趋势大体一致,最大值达到982MPa左右。轧辊与轧件的接触区域和与支撑辊的接触区域是轧辊承受应力比较大的区域,其中应力变化最剧烈在轧辊与轧件的接触区域,其中产生的应力最大一度达到969MPa,所以轧辊与轧件接触区域容易形成塑性区,更容易产生裂纹。其次,在无裂纹轧辊的有限元模型基础上布置其表面裂纹,从而得到轧辊在工作一周不同时刻的应力强度因子和J积分,并通过对它们变化规律的分析,得到的结论如下:在轧辊刚与轧件接触时以及与支撑辊接触时,应力强度因子和J积分基本都出现了最大值。裂纹倾斜角对应力强度因子和J积分的影响都很小,而对二者影响较大的主要因素是裂纹的长度以及载荷的大小。最后,对轧辊的失效形式进行探究,同时对轧辊的疲劳寿命进行预测,得到轧辊运转227526转,即工作126小时时应该停止工作,对轧辊的表面裂纹进行修磨处理。　　本论文的研究为提高热轧机轧辊的疲劳寿命和裂纹的产生和扩展提供了理论依据,对实际的生产活动具有一定的指导意义和参考价值。