横向收缩0横向收缩值（mm）15913172125293337414549-0.05-0.1-0.15-0.2板长度方向节点数
方案1方案3图4-14
纵向收缩0.15纵向收缩值（mm）0.10.050-0.05-0.1板长度方向节点数15913172125293337414549方案1方案3
图4-15
板厚度方向变形板厚度方向变形值（mm）0-0.01-0.02-0.03-0.04-0.05-0.06板长度方向节点数方案1方案315913172125293337414549
图4-16
全部等效塑性应变0.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.001015913172125293337414549板长度方向节点数
全部等效塑性应变值（mm）方案1方案3图4-17
由图4-14可看到在CD节点方向方案3的横向收缩较方案1大，在平板两端收缩变形较小，中间部分收缩变形较大；由图4-15可看到方案3下的平板纵向收缩较之方案1小；由图4-16可看到平板在厚度方向的变形方案1比方案3小很多，即方案3比方案1有更大的角变形；由图4-17可看到平板的全部等效塑性应变均是板中间部分变形较大，方案1较之方案3变形稍小，只在拘束部分大于方案3。
综上所述，方案3下的平板横向收缩和厚度方向变形较之方案1大，且全部等效塑性应变也比方案1稍大。因此，为了综合考虑，方案1的外部约束条件较之对焊后变形更有利。
4.3 本章小结
本章主要模拟分析了三种不同外部约束条件下平板的宏观变形，以及对比分析了三种方案下不同区域的焊接变形结果。对于本课题得出结论方案1的外部约束条件对焊后变形更有利。
第5章 结 论
本文基于非线性有限元分析软件MSC.MARC软件平台，模拟了45#钢5mm厚I型坡口平板对接焊，以及在不同外部约束下的温度场、应力场和焊接变形结果。
对于本课题，通过模拟对比分析得出以下结论：
1. 温度场的模拟中研究了45#钢焊接时从开始到结束的温度场变化规律和熔池形状，以及验证了在实验中的热输入能否把平板焊透。
2. 应力场的模拟中熔池前方温度上升，金属体积膨胀对熔池进行挤压，所以产生了压应力；熔池后方温度下降，金属体积收缩对熔池有一个拉伸的作用，所以产生了拉应力。等效应力峰值随着时间的变化与热源同步向前移动，他们的共同点是熔池部分应力值最低，而熔池前端的热应力有突然的较大增加。其中拘束平板中部四点和拘束四个顶点焊后的残余应力最小，说明拘束部位要稍远离焊缝区域，才更有利于焊后残余应力较小。
3. 对焊后变形的模拟中，焊缝正面收缩值较大，背面相对较小，导致平板焊缝附近区域下凹收缩两边翘曲，产生角变形，同时焊缝纵向收缩变形。通过在不同区域的变形分析得出平板在中间部分的收缩变形更大，在平板边缘中部有较小的隆起变形，最终整个平板有一定的程度的扭曲变形（变形值都很小）。通过对三种方案的比较，拘束焊缝附近不利于焊后变形，而拘束平板中部四点区域对焊后变形更有利。
致 谢
本文是在导师袁有录老师的悉心指导下完成的。几个月来，导师渊博的学识、严谨的治学态度、以及他给予作者的支持和鼓励将使作者终生难忘，作者所取得的每一点成绩都与导师的热情关怀和精心指导是分不开的，值此论文完成之际，特别向导师致以衷心的感谢和崇高的敬意。
在本课题的完成过程中，作者还得到了其它各方面的支持和帮助，如饶文超，刘洋同学以及本人之间的相互学习和帮助，在此深表谢意。
参 考 文 献
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