厚板在我国工业发展进程中占有重要地位,广泛应用于煤炭开采、航空航天、船舶制造等行业。钢板生产过程中,轧制、热处理、矫直等过程都会产生残余应力。由于薄板和带材的厚度通常远小于其宽度和长度,在研究板形问题时可以忽略残余应力沿厚度方向分布变化带来的影响。当钢板厚度达到几十毫米甚至上百毫米时,残余应力沿厚度方向的不均匀分布对板形的影响则不容忽视。厚板经矫直后的残余应力能够维持自身平衡,但在使用过程中,由于机械加工、磨损、腐蚀等作用会导致厚板两个表面出现不对称减薄,使得原本平衡的残余应力分布不再平衡,最终导致厚板出现变形问题。本文主要针对残余应力沿厚度方向的不均匀分布对厚板减薄变形影响的问题展开研究。首先,了解厚板残余应力存在的机理,对厚板在轧制、热处理、矫直过程中产生残余应力的机理及分布规律进行研究,并对现有的残余应力的测量技术进行总结分析。其次,探究一种适合研究厚板减薄过程中残余应力重新分布的方法;以弹性理论为基础,计算出厚板减薄后因残余应力沿厚度方向分布失衡而产生的纵向翘曲度;以平截面假定为基础利用分层法计算厚板减薄后残余应力沿厚度方向的重新分布,并进行实例计算。然后,用有限元分析软件ANSYS对厚板减薄引起的厚板翘曲变形进行实例分析,考虑残余应力沿宽度方向的分布,对厚板厚度减薄的变形进行网格的划分与载荷的设定,通过有限元模拟仿真结果,分析不同初始应力分布对厚板减薄后纵向翘曲和横向翘曲的影响,并利用有限元仿真和理论计算相结合的方法预测厚板减薄过程的翘曲。最后,分析有限元仿真模拟的结果与理论计算的结果,通过二者的分析结果,验证理论运算的正确性;基于以上研究成果,通过优化加载参数和加工方式,以及生产过程中的使用方式,对厚板的生产和应用提出改进方案。本研究从本质上分析,因为残余应力的存在厚板发生上下面不对称减薄时而产生的变形,并利用有限元模拟的方法分析不同初始应力分布引起的厚板变形规律。通过预测厚板厚度减薄后的变形规律可以进一步预测使用过程中可能出现的问题,并且可以对厚板生产过程中如何控制残余应力的分布提供参考。