工程车车架的生产中广泛应用焊接技术,T形接头大量运用于制造的各个工序。在焊接过程中,焊接构件因受热不均匀产生焊接残余应力和变形。焊接残余应力和变形直接影响了焊接产品的制造质量和使用安全性,如何准确预测和控制焊接残余应力与变形是工程车辆工厂生产中迫切需要解决的问题。本文针对工程车车架的T形接头和整体结构,利用焊接仿真专用软件SYSWELD、Pam-Assembly,采用数值模拟方法,分析得到其焊接残余应力与变形的分布和变化规律,缩短了生产周期,为进一步优化焊接工艺和深入了解焊接原理提供科学依据。本文的主要研究内容：首先,了解国内外的焊接残余应力与变形的数值模拟现状,分析焊接残余应力与变形产生的原因,对焊接数值仿真的基本理论进行研究,包括焊接传热学、焊接热弹塑性理论,并对焊接热源的模型概念、分类和各自优缺点进行了详细分析。其次,针对工程车辆中常见的T形接头焊接结构,采用热弹塑性有限元方法对其焊接过程进行数值仿真。以厚度20mm的Q345B钢板T形焊接接头为例,首先利用双椭球热源模型进行热源校核,进行焊接过程温度场与应力场的仿真,重点研究了焊接温度场动态过程和残余应力应变分布,并分析了不同焊接顺序下T形接头残余应力和变形。最后,针对工程车辆中大型复杂焊接结构特点,采用“局部—整体”映射有限元法预测焊接变形。以工程车车架为研究对象,从局部模型提取局部的宏单元,利用Pam-Assembly软件将宏单元映射到车架的整体结构,从而得到车架的整体焊接变形。仿真模拟结果与实验测量结果进行了比较,其一致性证明仿真模型的正确性。同时,研究了焊接顺序对变形的影响,快速解决了大型复杂结构焊接变形问题。