焊接变形不但影响结构的尺寸的准确与美观，而且又降低结构承载的可能，引起事故，所以我们必须预防和采取消除措施。

焊接变形可以分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和在室温条件下的残余变形。影响焊接变形的因素很多,但归纳起来主要有材料性能、设计结构和焊接工艺三个方面。

(1)材料因素的影响 

金属的焊接是金属的一种加工性能，接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,它决定于金属材料的本身性质和加工条件。金属的化学成分不同，其焊接性也不同。碳的影响最大，其它合金元素可以换算成碳的相当含量来估算它们对焊接性的影响。

(2)结构设计因素的影响 

焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键,也是最复杂的因素。虽然焊接工件随拘束度的增加,焊接残余应力增加,焊接变形相应减少，但在焊接变形过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的，复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位,而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加。在设计焊接结构时,常需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性,这样做不但增加了装配和焊接工作量,而且给焊接变形分析与控制带来了一定的难度。因此,在结构设计时针对结构板的厚度及筋板或加强筋的位置数量等进行优化,对减小焊接变形有着十分重要的作用。

(3)焊接工艺的影响

1)、焊接方法的影响。

2)、焊接接头形式的影响

3)、焊接层数的影响

设计措施

1)、尽量减少焊缝数量

2)、合理地选择焊接的尺寸和形式

3)、合理设计结构形式及合理安排焊缝位置

综合分析上述焊接变形的影响因素与减少焊接变形的措施，基本了解焊接变形的原因及变形的种类，针对焊接变形的原因和控制措施从焊接工艺等方面进行改进，有效防止减少焊接变形所带来的危害。

1.2课题的研究现状

1.3本文的主要研究内容

（1） 搜集资料，学校焊接变形过程与校正过程分析的基本原理； 

（2） 针对焊接工件材料，建立C型钢垂直焊接变形的有限元模型，分析其正反面焊接的变形翘曲度，结合有限元模型从焊接工艺角度出发分析减少工件热应力与热变形的方法；

（3） 通过有限元技术模拟C型钢水平焊接过程与焊接顺序，分析影响工件变形量的因素及其控制方法；

（4） 建立工件校形过程的有限元模型，分析校正过程理想校正点与应力

分布情况，指导校正机构的设计优化；

（5） 翻译与焊接变形与仿真相关的英文文章.  

1.4本文的研究方法及步骤

结合内容要求和现有的软件设备，初步拟定采用以下的方法进行研究,源Z自L优尔:文,论/文]网[www.youerw.com：首先对焊接件的基本结构进行充分的了解，掌握其基本结构、基本尺寸；其次对进单学科优化的软件Ansys进行学习，并完成焊接件的热学科分析和模态分析；再次，从单学科分析脚本中提取相应的设计变量、状态变量和目标函数，并且完成相应的驱动文本；最后，建立有限元模型。

根据研究内容和研究方法，初步打算采用以下步骤与措施来确保任务的完成：

（1）查阅与多学科设计优化有关的文献资料，总结与归纳别人的研究成果，从而构建本课题研究的思路；

（2）通过有限元技术模拟C型钢水平焊接过程与焊接顺序，分析影响工件变形量的因素及其控制方法；

（3）抽象出相应的数学模型，然后利用Ansys软件，完成给定的焊接件热分析和模态分析；