由板材、型材等钢料焊接而成的板单元在现代工业如冶金、路桥、造船、建筑工程、机械工程中应用越来越广泛,这些板单元在焊接后往往由于受热不均产生各种各样的焊接变形。如果这些变形不能得到及时有效的矫正必将影响到产品的平直度精度、整体钢结构装配精度以及交货质量的高低。本文从船体平面分段板单元以及现代U肋桥面板板单元的焊接变形出发,以U肋桥面板板单元焊接变形矫平方法为研究对象,利用理论分析与软件模拟相结合的方式对板单元焊接变形矫正方法进行了研究,提出了一种新颖的板单元变形辊式矫正方法,以改善传统火焰矫正工作效率低、成型质量差、工作环境恶劣、能耗较大、污染环境的缺点。(1)在对焊接变形的现场调研以及深入了解各种相关变形矫正方法的基础上,从弹塑性弯曲变形理论出发,对比分析各种方案的使用范围以及优缺点,最终选择辊式矫平方法为U肋桥面板板单元焊接变形的矫平方案。(2)根据矫平理论和辊式矫平原理对辊式矫平机的矫平过程进行工艺分析,以U肋桥面板板单元为例,完成平行辊式矫平机基本参数设计,确定辊径、辊距、辊数等。(3)用PRO/E软件建立板单元变形矫平方案模型,并利用弹塑性变形弯曲理论,结合矫平过程中工件的变形特点,确定矫平机的力能参数。(4)根据解析模型和计算得出的参数设置,选择合理的材料模型,利用有限元软件ANSYS建立板单元三维有限元模型,并分析不同压下量设置下板单元的变形情况以及矫正板单元焊接变形所需的矫平力。本文对于辊式矫平机在异型断面大尺寸板单元焊接变形矫正方面的应用研究具有一定的创新性,对于此类板单元变形辊式矫正方法的实现有一定的参考价值。