1. 研究目的与意义（文献综述）

随着科技的进步，计算机技术得到了迅速发展，然而由于工业生产中复杂的焊接问题，计算模型也相应地由简到繁，这对于计算效率来说是一个巨大的挑战。为了减少计算时间，提高计算效率，许多研究者做了相应的研究： maekawa a 应用迭代子结构方法计算了焊接应力与变形，并通过添加并行计算方程，整合全局残余评价与局部残余评价来提高非线性收敛问题的途径实现了对迭代子结构方法的优化。^[18]

许多因素可导致焊接残余应力与变形，除了材料的性质、焊工的技术水平等因素外，焊接工艺对焊接应力的形成也至关重要。因此，许多科研工作者通过优化焊接工艺的方式来控制焊接残余应力。高军义以经典t型焊件(暖气管道)为例，利用一系列三维有限元分析软件altairhyperworks、visual-environment、sysweld、weld-planner等对单个以及整体t形接头进行焊接模拟仿真，在sysweld环境中求解双椭圆移动热源方程，并对焊缝冷却过程中温度场以及残余应力进行详细的分析，最终得到能够适合复杂结构的焊接模型的数据;并在温度场的基础上，对整体焊接的装夹约束以及焊接顺序进行了优化,以便为实际生产提供指导^.[8]

在计算机飞速发展 的今天，数值模拟技术在预测和分析焊接应力方面 已经取得了长足进步，如可以模拟预测大板焊接应 力与变形，提出有效的控制策略，并在工程上得到 应用，并且对于计算效率和计算精度等问题也进行 了广泛的研究，而这些成果采用以往的技术是难以 实现的。但是我们相信，随着计算机技术的发 展，数值模拟技术在预测焊接应力与变形方面定将 得到更为广阔的发展.

2. 研究的基本内容与方案

由于焊接是一种局部高能量密度的热输入过程，所以焊后不可避免地要产生焊接残余应力和变形。焊接变形对构件的尺寸精度以及结构的稳定性有很大的影响。准确预测焊接变形以便采取措施控制和减少变形，具有重要的研究意义。

先模拟焊接过程的温度场，再将其结果作为热负荷进行加载，就可模拟出由此产生的热应力及焊接变形，这就是ansys间接耦合法。

用命令流完成建模或用函数加载方式，然后用ansys间接耦合法对焊接变形进行数值模拟，先模拟焊接过程的温度场，再将其结果作为热负荷进行加载，模拟不同工艺条件下焊接的温度场、应力场及焊接变形并进行比较，得出模拟数据。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献，完成开题报告。

第4-5周：学习ansys有限元分析软件：前处理器、求解器、后处理器。

第6-8周：确定焊接变形的计算流程、模型几何参数、焊接参数和热源模型等。

4. 参考文献（12篇以上）

1.

1. 1. 方平，侯越锋，帅歌旺. 铝合金模板焊接变形数值模拟[j]. 电焊机 , 2015,8: 60-64

2. 2.贾强， 郭伟， 彭鹏，朱颖， 邹贵生. dp980激光焊接温度场模拟及力学性能[j]. 稀有金属材料与工程， 2017,46(7): 1905-1911

3. 3. 陆恒昌， 邢淑清， 麻永林， 陈重毅. ss400钢焊接温度场分布规律模拟与验证[j].焊接学报，2015, 5： 65-68，116