刘基冈, 侯全会, 丁福生

(盐城工学院 汽车工程学院，江苏 盐城 224000， E-mail: liujigang.20061@163.com)

大型厚板焊接结构造价高、制造周期长，难以进行整体结构试验研究，焊接工艺影响焊接变形。因此预测和控制大型厚板结构的焊接变形十分重要。

预测焊接变形的方法主要用有限元数值分析，包括热弹塑性法、固有应变法和局部-整体映射法等。热弹塑性法[1]对整体结构模型进行传热和弹塑性计算，结果较精准，但大尺寸结构，需要精细网格，计算时间庞大。固有应变法[2-3]认为固有应变是焊接残余应力和变形的产生源，该方法将固有应变作为初始应变施加在结构上进行弹性计算，得到焊接变形和残余应力。此方法避免了焊接中高温和非线性瞬态分析的计算难点，缩减大量计算时间。该方法要不断完善新工艺的固有应变数据库，因此满足不了理论分析和实际需求。局部-整体法[4]仅对焊缝区域进行热弹塑性计算，对远离焊缝的区域进行弹性计算，计算时间大幅度减少。

李娅娜[5]应用局部-整体法研究了动车组铝合金侧墙的焊接变形，仿真结果与实际试验结果吻合较好。赵海燕[6]应用局部-整体映射法分析了大型薄壁圆筒件环焊缝的焊接变形，研究对比了局部—整体法与热弹塑性法和实验方法所得结果，三者吻合良好，局部—整体法节省大量计算时间。

本文利用局部-整体映射法，进行大型厚板工程车结构的焊接过程仿真研究，并结合实验的结果，计算出整体结构焊接变形情况，分析了焊接顺序对整体结构焊接变形的影响，获得了最小变形量的焊接顺序。……