机械工程学报

作者：梁伟, 李希贤, 邓德安

单位：1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院 重庆 400074;2. 重庆大学材料科学与工程学院 重庆 400044

关键词：焊接变形,固有应变,数值模拟,承载能力,焊接结构；

基金：国家自然科学基金(51875063),重庆市自然科学基金面上(CSTB2022NSCQ-MSX1444)资助项目。

焊接变形不仅直接影响结构件尺寸精度、降低产品外观品质，而且还会影响焊接结构的服役能力。为了定量地研究焊接变形对薄板焊接结构承载能力的影响，基于通用有限元软件平台ABAQUS，建立了用于模拟焊接温度场、焊接变形及残余应力的热-弹-塑性有限元法，并利用该方法对典型焊接接头的固有变形进行了计算。随后，基于固有应变理论，在ABAQUS平台上开发了用于大型薄板结构焊接变形高效高精度预测的弹性有限元预测方法。该方法将焊接结构中各个典型焊接接头的固有变形转化为相应的固有应变分量，并进行弹性有限元分析，估算出整体结构的总变形。最后，对焊接变形后的结构施加压缩载荷，研究了焊接变形对承载能力的影响。研究结果表明，焊接变形会明显降低结构的弹性稳定性和承载能力。与无焊接变形的结构相比，焊接变形使结构更容易在外载荷下发生屈曲变形。

来源：2026年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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