1. 研究目的与意义（文献综述）
焊接是一种通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到原子结合的一种加工方法。焊接作为一种制造技术或生产手段，其目的是获得具有优质的连接质量和优秀的使用性能的产品。焊接现象包括焊接时的电磁、传热过程、金属的融化和凝固、冷却时的相变、焊接应力和变形等。焊接作为一种重要的先进制造技术在工业生产和国民经济建设中起着非常重要的作用[2]。一旦能够实现对各种焊接现象的计算机模拟，我们就可以通过计算机系统来确定焊接各种结构和材料的最佳设计、最佳工艺方法和参数。
焊接是一个局部快速加热到高温,并随后快速冷却的过程。焊接过程产生的焊接应力和变形，不仅影响焊接结构的制造过程，而且还影响焊接结构的使用功能。这些缺陷产生主要是焊接时不合理的热过程引起的。由于高集中的瞬时热输入，在焊接过程中和焊接后将产生相当大的焊接残余应力和变形，而产生的焊接应力和变形会影响构件的变形和焊接缺陷，而且在一定程度上会影响结构的加工精度和尺寸的稳定性。因此在设计施工时必须充分考虑焊接应力和变形的特点。
对国外而言，焊接过程中的应力应变的研究工作开始于二十世纪三十年代，但是研究工作只能是定性和实测性的。五十年代，前苏联学者奥凯尔布洛母等人用图解的形式分析了焊接过程的热弹塑性性质及其动态过程。六十年代，由于计算机的推广应用，对焊接应力的应变的数值模拟才开始发展起来。1961年，tall等人首先利用计算机对焊接热应力进行计算，编制了一套沿板条中线进行堆焊的热应力一维分析程序。1971年，lwaki编制了可用于可用于分析板平面堆焊热应力二维有限元分析，1985年jonson等人通过大量的数值计算，进一步提高了预测焊缝周围残余应力分布的精度，同时考虑了定位焊对残余应力分布的影响。josefen对薄壁管件焊接残余应力以及回火去应力过程的应力分布情况进行了研究，并探讨了一些调整焊接残余应力的措施。进入九十年代，随着计算机性能的进一步提高，对焊接应力的研究更加深入。1991年mahin等人在研究中考虑了耦合的热应力问题， 其中热源分布采用实验矫正的方法进行处理。1992年的加拿大chen等人对厚板表面重熔时的应力进行了有限元分析，其中考虑了融化潜热及凝固过程中固液相转变过渡区应力的变化，其残余应力计算值和实验值相当吻合。1993年，加拿大的chidiac等人研究了厚板焊接过程的应力应变和残余应力的分布，其中涉及了三维加热模型，并考虑了显微组织的变化和晶体生长情况。而近代英国焊接研究所开发了一个“结构变形预测系统”，可以用来预测复杂结构的焊接变形，2012年，海因策等人研究了热源配置对焊接变形数值计算结果质量的影响，这也使得有限元分析法的应用得到了进一步的深入[4]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
1、随着现代科学技术的发展，数值模拟技术的地位显得越来越重要。焊接工艺过去一般总是凭经验，通过一系列实验或者根据经验公式得到。而通过数值模拟可以大大地节约人力、物力和时间，尤其是复杂的大型结构。本论文在总结前人工作的基础上，分析了焊接应力的产生与影响，并应用有限元分析软件ansys对平板堆焊应力场进行了数值模拟计算。
2.2研究目标
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，完成开题报告。
第4—5周：熟悉焊接应力数值分析的相关理论。
第6－8周：学习并掌握ansys软件。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 汪建华. 焊接数值模拟技术及应用[m]. 上海：上海交通大学出版社，2003.
[2] 方洪渊主编. 焊接结构学[m]. 北京：机械工业出版社, 2008．
[3] 凌桂龙编著. ansys14.0 热力学分析从入门到精通[m]. 北京：清华大学出版社，2013.
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
