变压器箱体是整个变压器的重要组成部分,它对变压器油和内部构件起到承载作用。焊接在变压器箱体制造过程中扮演着重要的角色,而焊接不可避免的会产生焊接残余应力和变形。焊接残余应力和变形不但对整个变压器箱体结构的稳定性、静载强度以及装配精度产生影响,而且在外界载荷的作用下可能会产生裂纹,导致变压器油泄露。目前,我们对变压器箱体结构的焊接残余应力及变形分布规律知之甚少,因此对变压器箱体结构的焊接残余应力及变形进行研究,不但可以获得焊接残余应力及变形的分布规律,而且还可指导变压器箱体焊接,为保证焊接质量奠定良好基础。近年来随着计算机技术的快速发展以及焊接理论的不断完善,数值模拟技术已被广泛应用于焊接残余应力及变形的预测。本文借助ANSYS平台利用热弹塑性有限元法对变压器箱体结构焊接的残余应力及变形进行数值模拟计算。对变压器箱体结构焊接中的典型焊缝—对接焊缝进行数值模拟计算。通过研究坡口形式对对接焊缝焊接残余应力及变形的影响。结果表明,不论是焊接残余应力还是变形,X形坡口均明显低于V形坡口和K形坡口,而V形坡口高于K形坡口。对变压器箱体结构的另一种典型焊缝—角焊缝进行数值模拟计算,通过研究腹板掺入翼板的距离对焊接残余应力的影响。结果表明随着掺入量的增加,横向应力和纵向应力均减小。在分析典型焊缝优化的基础上,对大型变压器箱体结构的焊接残余应力及变形进行数值分析。结果表明,在沿焊接方向不论是纵向应力还是横向应力均存在多个峰值;纵向应力远远高于横向应力且均超过了材料的屈服强度;在焊缝交界处存在应力峰值。焊后变形主要集中在箱壁和箱盖,在箱盖和箱壁焊缝交界处存在位移峰值。