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建立超声表面滚压加工（ultrasonic surface rolling process，USRP）的三维有限元模型，开发了模拟焊接的移动双椭球热源子程序，利用有限元软件ABAQUS模拟了X80管线钢焊缝不同方向的焊接残余应力，在此基础上叠加USRP的超声振动与静载荷的综合作用，模拟了表面塑形变形、应力和应变，耦合后分析了USRP前后残余应力的变化规律.结果表明，经过USRP处理，X80管线钢表面焊缝区由三向残余拉应力变为三向残余压应力，随着USRP次数的增加，残余压应力数值不断增大，残余应力σx，σy