焊接是一种应用广泛的技术,它不仅对发展尖端科技与国防装备有重要的作用,而且对提高制造业水平具有普遍意义。过大的焊接变形将影响结构尺寸,降低结构承载能力等,需要花费大量的时间用在矫正工作上,影响整个生产进度和制造成本。因此,预测进而控制焊接变形显得非常重要,特别是一些大型复杂结构的焊接。数值模拟给焊接变形预测提供了有效的工具,三维热弹塑性有限元法可以模拟整个焊接过程。但三维热弹塑性有限元分析计算量非常庞大,长期以来该方法仅适用于一般焊接接头的力学行为分析,很少用于大型复杂结构的焊接变形分析。本论文首先对热弹塑性有限元理论进行了概括整理,阐述了热弹塑性有限元法的发展现状及实现过程;然后,以大型复杂结构“8”字体耐压舱船体结构为对象,采用不同类型的单元混合使用方法简化结构有限元模型,并根据热等效应原则,通过组合多道焊道来减少焊道数简化焊接过程。在此简化基础上,运用通用有限元软件ANSYS,实现了“8”字体耐压舱结构部件焊接和整个结构的装焊的热弹塑性有限元分析,得到了结构的焊接变形。通过分析焊接变形结果,提出了减小焊接变形的措施。研究结果为控制“8”字体耐压舱船体结构的焊接变形提供了很好的理论指导。