焊接是一个牵涉到电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程。焊接现象包括焊接时的电磁、传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、焊接应力与变形等等。要得到一个高质量的焊接结构必须控制这些因素。一旦各种焊接现象能够实现计算机模拟，就可以通过计算机系统来确定焊接各种结构和材料时的最佳设计、最佳工艺方法和焊接参数。本文在总结前人的工作基础上结合数值计算的方法，对焊接残余应力进行了三维实时动态模拟的研究，并针对平板对接问题进行了实例计算及试验验证。本文主要研究了应用有限元模拟方法研究焊接残余应力分布规律，模拟对象为10mm厚的16MnR低合金钢板，焊接方式为V型坡口对接焊。文中应用MSC.Marc2005软件对焊接模型进行了有限元建模，通过MSC.Marc2005软件新增加模块中的WELD PATH来定义焊接路径，从而进行焊接过程仿真，焊接残余应力仿真结果与试验测量结果基本吻合。文中给出了钢板上表面的横向和纵向残余应力分布曲线，得出结论为：(1)各试板中，焊缝及近缝区应力为拉应力，随着远离焊缝，逐渐变为压应力，最大横向和纵向残余应力出现在焊缝中心位置。(2)三层焊接时，坡口角度的变化对试件有较大影响，即60°坡口试板焊缝区域的横向残余应力和纵向残余应力均要高于50°坡口试板焊缝区域的横向残余应力和纵向残余应力。试板上表面中心处，60°坡口时最大纵向残余应力达到352.3MPa，最大横向残余应力达到135.2MPa；50°坡口时最大纵向残余应力达到291.5MPa，最大横向残余应力达到92.3MPa。(3)一层焊接时，60°坡口和50°坡口的试板中，距焊缝中心10mm起始，残余应力均为压应力。(4)各试板中，沿焊缝纵向的残余应力均高于横向应力，最大主应力方向偏向于焊缝纵向。