平面分段在船舶与海洋工程领域大量应用，特别是在船体上层建筑和海洋平台中。船舶与海洋平台建造的主要工作量集中在焊接上，因此焊接质量的好坏决定了船舶与平台的质量。传统方法是通过造船工人的经验和大量试验来预测和控制焊接变形。这种方法费时、成本高昂，不适合船舶与海洋平台大型复杂分段的焊接变形预测。随着计算机技术的快速发展和数值计算方法的不断完善，有限元数值模拟技术成为预测焊接变形的主流手段。
　　本文基于固有变形的弹性有限元分析对某船体上层建筑923分段和某半潜式起重拆解平台B514分段这两个平面分段的整体焊接变形进行预测，并且使用反变形和顺序优化的措施来控制分段焊接变形。首先总结出两个平面分段的典型焊接接头，然后计算出所有典型焊接接头的固有变形。基于这些固有变形数据，建立固有变形数据库。通过基于固有变形的弹性有限元分析计算，将两个平面分段的焊接变形计算出来。最后使用反变形法和优化焊接顺序的方法来控制焊接变形。结果表明：
　　(1)使用并行计算技术对21个典型焊接接头进行热-弹-塑性有限元计算，得到接头的固有变形；将弹性有限元计算结果与热-弹-塑性有限元计算结果进行对比分析，验证了固有变形的准确性；基于接头固有变形数据，总结出热输入与各固有变形分量之间的经验公式，为后续典型接头的固有变形的计算节约时间，大幅度提高计算效率；
　　(2)进行弹性有限元计算得到分段变形的预测结果，并将分段弹性有限元计算结果与实际测量结果进行对比，验证了基于固有变形的弹性有限分析方法预测半潜式起重拆解平台B514分段和外甲板片体焊接面外变形的准确性；然后对船体上层建筑923分段的焊接变形进行了预测，Z方向面外变形云图显示底板整体变形不大，变形较大处集中在开孔附近和底板边界；
　　(3)将设计的三种焊接顺序(焊接顺序2、3、4)下的B514分段计算结果与实际焊接顺序(焊接顺序1)下的计算结果进行对比，发现采用设计的焊接顺序1为四种焊接顺序中最优方案；并通过计算确定了焊接顺序影响焊接变形的因素为矫正装配；
　　(4)对船体上层建筑923分段和半潜式起重拆解平台B514分段使用反变形法来控制焊接变形，即先根据基于固有变形的弹性有限元法计算得到的两个平面分段的整体焊接面外变形，再给予角接接头的翼板或对接接头母材一个初始反向变形值(根据之前计算确定)，这样在焊接完成后初始变形与焊接变形抵消，从而控制焊接变形；将施加反变形后的船体上层建筑923分段和半潜式起重拆解平台B514分段按实际焊接顺序进行弹性有限元计算，并与实际焊接顺序下未施加反变形的弹性计算结果进行对比，发现施加反变形后的分段整体焊接面外变形大幅度降低。