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本文以某钢结构实际工程大型实腹式构件之一的焊接工字型截面梁为研究对象。利用ABAQUS有限元软件子程序DFLUX功能,采用网格尺寸粗细不同的网格模型并配合移动双椭球体热源与分段移动双椭球体热源模型方法进行焊接温度场、残余应力应变场数值分析,将各种模拟方案的计算结果进行比较。并对有限元预测的焊接变形最大处进行加固模拟,分析加固前后温度场与应力应变场的变化情况。通过有限元计算得出焊接温度场、应力和变形的大小和分布规律,提出大型焊接构件焊接分析切实可行的数值模拟方法,为实际加工制作提供参考,具有一定的工程意义。研究工作的主要内容和成果如下:(1)编写移动双椭球体热源模型与分段移动双椭球体热源模型的DFLUX子程序,在ABAQUS中通过调用DFLUX实现热源的分段移动。并提出网格尺寸适度扩大的粗网格模型,使大型焊接模型焊接过程动态模拟的效率大大提高。(2)采用粗细不同的网格模型配合移动双椭球体热源与分段移动双椭球体热源模型进行不同组合方案的焊接温度场、应力应变场模拟分析,计算分析结果表明:粗网格配合移动双椭球体热源模型不仅计算代价较小且计算精度高,能准确预测焊接变形最大位置,模拟效果较好,是大型焊接构件焊接过程数值模拟行之有效的方法。分段热源采用细网格计算精度要高于粗网格,并随着分段段数的增多,计算结果会逐渐趋近精确模拟结果,但计算时间也会增长。分段热源无论采用粗细网格都能准确预测最大焊接残余变形位置,如果对精度要求不高但须对焊接变形最大处加固位置进行预测可采用此模拟方法。(3)基于最大焊接残余变形位置模拟预测后进行加固分析,并与加固前相比较,结果表明:刚性固定后不会引起焊接温度场的变化,不仅能减小腹板沿长度方向、高度方向及翼缘沿厚度方向的残余应力值,并且可大幅度减小腹板变形,降低焊缝同侧翼缘残余应变值,总之,在最大焊接变形所在处采用刚性加固法可以得到较理想的控制效果。