焊接涉及到不同物理领域的复杂分析过程。同时,焊接是一项必不可少的技术,特别是在车架,船舶,航天中。例如,在车架建造过程中,正是这种复杂性导致焊接残余应力和结构变形,从而降低了车架局部甚至整个结构的强度,稳定性和疲劳度,从而影响了结构质量。构件内部存留的焊接残余应力,对车架钢结构的强度和承载能力有很大的影响。准确地推断焊材焊接过程中的力学行为和残余应力,我们再对构件的残余应力分析计算时,考虑把外力载荷添进模型里,这一个课程对我们很重要。为了从结构设计的角度上尽可能减少焊接引起的残余应力,本文以多功能轿运车为工程背景,以车架中典型的T型接头为研究对象,建立了结构,结合有限元软件Fe-safe软件,通过ANSYS有限元软件的T型接头模型,分析了腹板与平板之间焊接残余应力的分布规律,研究了构件焊接残余应力影响下的车架T型接头的疲劳寿命。具体有以下几方面工作:(1)综合描述了构件焊接残余应力学的理论,疲劳安全寿命的设计理论,简单描述国内外的研究进展以及成果进展。(2)建立了 T型接头焊接残余应力的数值模型,规定焊材的力学边界条件,搜集焊材的热-弹塑性物理性能参数,解决了仿真中一些重要的难点,如用单元生死技术模拟焊料在焊缝上的生长,添加焊件表面对流常系数,热源以什么方式加载到单元上;通过简单的数值模拟分析,研究了车架T形焊接接头模拟计算后的焊缝温度场和焊缝应力场的规律,我们顺着焊缝、板厚和垂直焊缝的方向,简单描述了焊缝残余应力的大体分布趋势。(3)分析了不同腹板厚度和焊接参数(电压电流)对残余应力的影响。(4)在车架T型焊接接头残余焊接应力的影响下,计算分析在有无残余应力状况下,对焊件的疲劳安全寿命进行预测;我们改变焊件腹板板厚的参数,研究结构疲劳寿命与安全系数的变化趋势。