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在铁路、船舶、机械工程等行业内，大型构件的多层多道焊焊接往往被广泛应用，由于大型结构在焊接时具有尺寸较大、结构复杂、焊接部位及焊缝多等特点，它们的焊接残余应力和变形直接影响了焊接产品的制造质量和服役使用。所以对大型结构的多层多道焊焊接残余应力和变形的预测和控制显得尤为重要。 本文以***********公司某新型转向架侧梁为研究对象，针对大型结构多层多道焊焊接数值模拟时计算量较大等难点，采用了简化了热源的热循环曲线法和固有应变的方法进行了侧梁的焊接残余应力和焊接变形的数值模拟。主要研究内容如下: 1.针对侧梁结构复杂、焊缝数目较多的特点，使用典型接头进行了热弹塑性方法和热循环曲线法的残余应力数值模拟，通过模拟结果的对比，验证了热循环曲线法的准确性，并对侧梁进行了基于热循环曲线法下的焊接残余应力的数值模拟，将模拟结果与使用X射线衍射法得到的侧梁关键位置的焊接残余应力测试值进行对比，验证了模拟结果的可靠性; 2.分别采用热弹塑性方法和固有应变法对典型接头进行焊接变形的数值模拟，验证了固有应变法在焊接变形模拟中的准确性，建立了侧梁各焊缝的固有应变数据库，基于固有应变数据库的内容对侧梁进行了焊接变形的数值模拟，并采用不同焊接顺序、不同焊接方向和不同焊接线能量进行了侧梁的焊接变形数值模拟，通过对侧梁不同焊接工艺参数下的焊接变形量和分布情况的对比，为实际生产提供了一定的借鉴意义。 3.采用热循环曲线法和固有应变法成功实现了大型结构多层多道焊焊接残余应力和变形的数值模拟，为大型结构多层多道焊焊接数值模拟提供了一定的借鉴意义。