焊接过程是一个非常复杂的过程,涉及电弧物理、传热及冶金的变化。焊接的数值模拟能够有效地模拟焊接过程中的各种现象,对焊接结构的设计,优化和焊接材料的选择起着非常重要的作用。焊接现象包括传热过程,金属熔化凝固、冷却、焊接应力和变形等。模拟计算各种焊接现象,可以使用计算机来确定焊接结构、材料的最佳选择、工艺方法和最佳的焊接参数。坡口焊接是目前船舶、机车、车辆、桥梁、锅炉以及车库等工业产品常用的焊接方式,本文采用基于有限元软件三维数值模拟的坡口焊接温度场和焊接应力场的弹塑性理论。本文主要做了如下几个方面的研究工作:（1）建立移动热源三维有限元分析模型和焊接温度场和焊接应力应变场。为了提高计算精度,考虑材料的热力学和力学性能随温度变化的过渡网格,保证焊缝细网格化,计算和选择合适的时间步长,模拟焊接过程中采用单元生死技术。（2）分析不同时刻的焊接温度场分布和不同点的热循环曲线,为焊接过程中焊接工艺的改进提供了重要依据;并且分析了焊接应力,焊接残余应力分布,为焊接结构的优化设计提供了重要依据。（3）对油罐车罐体与托架之间进行点焊接与满焊两种焊接模式,并且对两种焊接模式进行静力分析与模态分析,查看两种焊接模式的差异。静力分析结果显示点焊接时,罐体的最大应力超过了材料的屈服极限,并且在模态分析中也显示点焊接时的油罐车的固有频率较小,容易产生共振。并且对油罐车的焊接位置以及焊接量进行了改进。