1. 研究目的与意义（文献综述）

焊接是指以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。焊接在实际中的应用十分普遍，船舶，车辆，航天，建筑，桥梁，铁路，机械制造等等行业中均可看见焊接的影子。而决定焊接质量是否过关，成品焊件是否合格的关键就是焊接接头的质量，焊接接头指的是两个或两个以上零件通过焊接形成的接点或接头。焊接接头主要有对接接头，t形接头等形式。由于t形接头不具有对称性，焊接角度异于一般的对接接头，所以其焊接温度场，热应力场，热变形也相对更加复杂。实际应用中很多情况下对t型接头的焊接质量要求非常高，特别是对大型构件，焊接质量的好坏不仅影响经济效益更有时直接关系到生命安全，所以如何设计焊接参数与工艺，使得t形接头的强度及性能达到预期目标是现今一项重要的研究课题。若能正确对焊接过程中的传热过程、应力变化及分布、材料的变形等进行模拟，则可以节省大量成本及时间，设计出合理优秀的焊接方案，满足生产生活需要。

随着计算机技术的发展，通过计算机模拟实验技术的诞生，现今很多被成本、环境、经济效益等限制的实验均可以通过计算机进行模拟实验，得出与实际实验中误差不大的实验结果。一般来说，数值模拟是对具体对象抽取数学模型，然后用数值分析方法，通过计算机求解。常用的数值模拟方法主要有解析法、蒙特卡洛法、差分法与有限元法。其中有限元法起源于二十世纪五十年代航空工程中飞机结构的矩阵分析，如今被广泛应用于各类连续介质与场的问题。在焊接领域，各类焊接热传导，焊接热-弹塑性应力与应变分析，焊接结构的断裂力学分析均使用此方法。本文采用ansys软件通过有限元分析法对t形接头焊接热过程进行数值模拟。

ansys软件是一款由美国ansys公司研制的大型通用有限元分析（fea）软件，能与多数计算机辅助设计（cad，computer aided design）软件接口，实现数据的共享和交换。广泛应用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

(1)(1)文献调研，了解国内外对焊接数值模拟及t型接头相关研究的概况和发展趋势。

(2)(2)掌握焊接热过程数值模拟的相关理论。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：熟悉焊接热过程数值模拟的相关理论。

第6－8周：学习并掌握ansys软件。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杜则裕 焊接科学基础-材料焊接科学基础[m] 中国机械工程学会焊接学会

[2]ushio.m，fan d. a method of estimatingthe space-change voltage drop for thermionic are cathodes[j] j.phys.d,apply.phys.,1994,27(3):561-566.

[3]advances in the modelling of arcwelding, the 9th asia-pacific conference on plasma science and technology and21st symposium on plasma science for materials 2008