荆洪阳 ，苗春龙，徐连勇 ，韩永典

(1. 天津大学材料科学与工程学院，天津 300072；2. 天津市现代连接技术重点实验室，天津 300072)

港口设备等大型工业机械的结构通常通过熔焊工艺制造．然而由于焊接热循环的原因，通常会出现变形与残余应力．在焊接大型构件时，如果忽视对焊接变形的处理，会导致产品无法装配甚至不能使用.文献[1-2]指出，焊接变形也受到了焊接顺序的影响.所以，在构件设计阶段和制造阶段对焊接顺序进行规划是很有必要的．

在过去的几十年中，运用数值模拟方法来预测焊接残余应力和变形已经有诸多研究．Ueda 等[3-4]为了切实解决焊接过程中的变形问题，最早探索出了运用热弹塑性有限元法进行变形预测的模拟方法．Li 等[5]在总结文献结论的基础上，也在连续驱动摩擦焊的变形数值模拟分析中引入了热弹塑性原理并结合了简化模型模拟方法．魏 昭祎 等[6]针对在焊接铝合金T 型接头时出现的残余应力，也引入了热弹塑性有限元法来对焊缝周围的温度场进行模拟研究，并得出了残余应力、形变尺寸同几何约束、熔深之间等工艺参数的数值关系．在众多学者的努力下，基于热弹塑性有限元的数值模拟技术越来越多地用于分析中小焊接结构的焊接残余应力和变形．然而，由于计算时间过长，该方法不适用于模拟大型焊接部件的焊接变形.而基于固有应变原理的有限元法计算速度快，更适于大型构件的变形预测．Deng 等[7-8]运……