1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

随着现代工业的发展，焊接技术正渗透到桥梁、汽车、船舶、电力、石油、石化以及航空航天等各个领域 ,焊接过程中的加热和冷却循环不可避免地导致残余应力的产生。焊接构件中复杂的残余应力状态可能直接或间接地减少构件的承载能力，特别是焊道区域高的拉伸应力促使脆性断裂，也可能导致疲劳强度恶化和减少构件的稳定性。所以了解焊接接头残余应力大小和分布以便调控和减少残余应力变得十分必要^[1]。影响焊接残余应力的因素很多，如：焊接热源、试件尺寸、外部拘束度、焊后热处理、焊件材料化学成分及焊接顺序等。单纯的实验难以全面了解残余应力分布复杂而多样的特点^[2]。随着计算机技术和有限元方法的快速发展,焊接模拟技术不仅可以节省实验时间、节约研究经费,而且可以了解试件上残余应力的连续分布规律,优化焊接工艺^[3]。

1.2国内外研究现状

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

采用间接耦合的方法。焊接残余应力主要由焊接过程中不均匀热循环作用引起，所以焊接瞬态温度场的计算是进行焊接残余应力分析的前提,将瞬态温度场得到的节点温度作为体载荷施加到结构的应力分析中去，便可以了解焊接过程中的瞬态应力场及最终的残余应力。利用 apdl（ansys参数化程序设计语言) 编写程序完成残余应力的模拟过程。还需设计一组实验，采用盲孔法对残余应力进行实测，将实测结果与数值模拟结果进行比较。

2.2 研究目标

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：选定并学习相关有限元分析软件：前处理器、求解器、后处理器。

第6-8周：确定平板的焊接残余应力的计算流程、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] 陈丙森. 计算机辅助焊接技术[m]. 北京: 机械工业出版社, 1999.

[2] 周建新等. 焊接残余应力数值模拟的研究与发展[j]. 金属成形工艺, 2003,21(6): 62-64, 88.

[3] 朱援祥等. 基于ansys平台的焊接残余应力模拟[j]. 武汉理工大学学报, 2004, 26(2): 69-72.