船舶制造作为我国重工业的重要组成部分,对国家大力发展海洋事业,建设海洋强国具有重要意义。焊接作为主要的连接技术应用在船舶的建设过程中,但由于焊接过程中温度的急剧变化和不均匀的残余应力分布,将导致船体结构产生不同类型的焊接变形,这不仅影响装配精度,甚至影响结构强度和全船的可靠性。如果能在船舶设计阶段快速、准确地预测出结构的焊接变形分布,将为船舶的设计优化和选择相应的焊接矫正措施提供依据,从而为船舶制造企业把握施工建造周期和进行生产资源的合理化分配提供保障。本文通过船厂现场调研及测量,基于热-弹-塑性有限元法、固有变形法和数据库的应用提出了基于自我学习数据库的船舶板架结构焊接变形预报方法。通过选取船体的甲板支撑盒、厚板加筋板和大型板架结构作为研究对象,进行焊接变形预报研究,将预测与实际测量结果相对比,验证了本文预报方法的精度和适用性;为了控制不同结构的焊接变形,分别研究了火焰加热和优化焊接顺序的方法对结构焊接变形的控制矫直效果。此外,针对拥有大量焊缝结构的焊接变形控制问题,采用拉丁超立方抽样方法进行焊缝样本的顺序排列,开展了不同焊接顺序对焊接变形影响的研究。具体的研究成果如下:（1）对焊接仿真所涉及的传热学基本原理、温度场计算原理、固有变形法基本原理、几何非线性理论、数据库插值原理等进行机理探讨,提出了基于自我学习数据库的船舶板架结构焊接变形预报方法。（2）阐述了包含关键焊接参数和焊缝固有变形量的自我学习数据库建立理念,对热-弹-塑性样本点和经验实测样本点的获取方法进行实例展示,提出了符合船厂实际焊接工艺的自我学习数据库创建方法。（3）以某多功能船典型的甲板支撑盒和厚板加筋板为研究对象,开展了厚板多道焊工艺的焊接变形预报研究。结果表明,数值预测与现场实测结果拟合良好,预测精度可达20%以内,验证了预报方法的可行性;并发现横向弯曲变形是影响甲板支撑盒和厚板加筋板结构焊装精度的主要因素;为了缓解结构的焊接变形,分别研究了火焰加热和优化焊接顺序的方法对甲板支撑盒和加筋板结构的焊接变形矫正效果,两种方法可以有效缓解结构的焊接变形至原变形的20%和89.6%。（4）以某舱段的大型板架结构为研究对象。计算了该结构大组立焊装过程中的焊接变形,计算值与实际现场测量变形结果基本吻合,误差最大值小于4 mm且在20%误差范围内,预测精度满足船厂对于大型板架结构的要求。然后,基于拉丁超立方抽样方法创建拥有大量焊缝结构的焊接顺序样本,对5种具有代表性的焊接工序进行了焊接变形预测,结果表明考虑加筋板焊接的情况下,优化焊接工序可使板架结构的变形最大降低11.2%。综上所述,本文通过对典型船用板架结构的焊接变形预报方法研究,建立了基于船厂制造工艺的自我学习数据库的船舶板架结构焊接变形预报方法;掌握了三种典型船体结构的焊接变形分布规律,为船厂在设计阶段把握船体结构的焊接变形分布、开展相应的焊接顺序优化和确定焊接补偿量提供技术支持,从而提升船厂的造船精度和产品竞争力。