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薄板焊接结构在生产实践中有着广泛的应用,例如汽车的车架、车身等重要部件,都是由薄板型材或冲压件经过不同焊接方法制造而成的。焊接过程中产生的变形对这些部件甚至整车的质量都有重要的影响,因此,研究薄板结构焊接过程中的变形规律及其控制方法,对于提高产品质量,增强产品的市场竞争力,具有重要的意义。本文首先对薄壁箱形梁CO2 气体保护焊和薄板电阻点焊的焊接过程进行了有限元分析。在薄壁箱形梁的分析中,将断续焊接热输入简化为分段瞬时体热源,按照实际焊接顺序加载计算,得到了焊接过程中各时刻的温度分布。该温度场能够反映实际焊接过程的基本特征,可以作为焊接过程热弹塑性分析的依据。在薄板电阻点焊的分析中,采用热电耦合单元建立了二维轴对称有限元模型,将结合面和电极-工件界面的接触电阻简化为温度的函数,考虑随温度变化的材料热物理性能参数,分别对等厚度和不等厚度薄板点焊过程的瞬态温度场进行了分析。通过分析模拟了焊核的形成过程,并计算了焊核及热影响区的形状和尺寸。对不等厚度的薄板,首次通过仿真方法得到了因板厚不同造成焊核向厚板一侧偏移的结果,与实际的焊接过程相吻合。基于温度场分析的结果,对薄壁箱形梁和薄板电阻点焊的焊接过程进行了热弹塑性分析。在薄壁箱形梁的分析中,得到了构件的变形、应力和应变的分布及变化情况,并与实验结果进行了对比。对不同位置的焊缝中的残余塑性应变进行了详细分析,发现端部焊缝中的残余压缩塑性应变因受端部效应的影响,由端部向内部呈线性增加,根据该结果,可以对固有应变法的加载过程进行相应的修正。在薄板电阻点焊的分析中,得到了结合面和电极-工件界面上接触压力的分布和变化,以及点焊接头中的应力、应变和变形情况。对于等厚度薄板,由于结构是对称的,所以焊点局部的变形不会影响结构的整体变形。对于不等厚度的薄板,首次模拟了由于不对称造成结构向薄板一侧翘曲的结果,提出该翘曲变形是由不对称的残余塑性应变造成的,并详细分析了残余塑性应变的分布形式和产生原因,为采用固有应变法分析点焊变形奠定了基础。采用固有应变法对薄壁箱形梁和大型空间细长薄壁梁的焊接变形进行了分析。针对现有固有应变法的不足,提出了固有应变加载的温度载荷法,可以方便有效地实现分布式固有应变值的加载。利用单元坐标,实现了与整体坐标轴不平行的空间位置焊缝的固有应变加载。根据热弹塑性分析的结果,对端部焊缝中的固有应变值进行了修