本項目的主要目標是開發高精度材料模型和高效計算方法來模擬各種焊接接頭的殘余應力。在本研究中，重點研究了幾種核電和火電等高端裝備中的異種鋼焊接接頭的殘余應力的分布特征以及在建筑鋼結構中的一些典型厚大焊接接頭和結構的焊接殘余應力分布特征。取得的主要研究成果包括：1）基于實驗測量和數據收集，初步建立了包括奧氏體不銹鋼、鎳基合金和低合金高強度鋼在內的數種典型結構材料的溫度依存的熱物理和力學性能數據庫，為準確計算這些材料的焊接殘余應力奠定了基礎。2）開發了固態相變材料模型來高精度地模擬如P91/P92等材料的焊接殘余應力。同時，采用數值Satoh實驗澄清了固態相變在焊接殘余應力形成過程中所起的作用。3）開發焊后熱處理計算方法，研究了焊后熱處理對P91鋼焊接殘余應力的影響。4）澄清了加工硬化準則和退火軟化效應對奧氏體不銹鋼和鎳基合金的焊接殘余應力計算精度的影響，針對工程實際應用，在平衡實用性與計算精度的條件下，推薦了簡便材料模型。5）針對厚大焊接接頭，在考慮結構和材料特點的前提下，提出了高效的熱源模型來模擬焊接殘余應力。6）詳細研究了SUS304/Q345異種鋼接頭的焊接殘余應分布特點。7）開發高精度的材料模型，數值模擬了P92/SUS304異種鋼多層多道焊接接頭的殘余應力?；跀抵的M結果詳細分析了焊接殘余應力的分布特征。8）采用本研究開發的數值模擬方法計算了核電中幾種典型異材焊接接頭的殘余應力。 本研究取得的成果使采用數值模擬方法高精度地預測復雜形狀、厚大形狀和異種鋼焊接接頭的殘余應力成為了可能。項目取得的研究成果不僅實質性地推動了計算焊接力學學科的發展，本項目開發的數值計算方法也具備較高工程應用價值，這些計算方法可以直接用于如核電、火電等高端裝備中典型焊接接頭的殘余應力的理論預測。

以核電設備中典型結構材料奧氏體不銹鋼、鎳合金和低合金高強鋼的焊接接頭為研究對象，采用物理實驗與數值模擬技術相結合的方法，對焊接殘余應力理論預測的若干基礎問題進行深入研究。一方面通過設計合理的實驗方案，測量母材和焊縫金屬的高溫力學性能、固態相變相關參數和退火效應溫度等，為數值模擬提供準確的材料數據。另一方面開發可變長度熱源模型以及考慮加工硬化、退火效應和固態相變的先進材料模型來高效、高精度地模擬厚大焊接接頭的殘余應力。利用實驗測量的材料數據和所開發的數值模擬方法，澄清材料的屈服強度、加工硬化、退火效應及固態相變等對焊接殘余應力的影響。本項目的目標是通過數值模擬結果與實驗的反復比較和驗證，最終確立預測焊接殘余應力的高效、高精度熱-冶金-力學耦合的有限元計算方法。該數值模擬方法將是核電設備中關鍵焊接接頭結構完整性和使用壽命評價的有效工具，同時它也能用于指導制定合理的焊接工藝和優化焊接接頭設計。

消除殘余應力是機械制造領域中的一項關鍵技術，本項目針對目前消除殘余應力方法的局限性以及微觀激勵有效性分析，提出一種消除殘余應力的新方法-電擊法。本項目的主要研究內容包括：采用微觀動力學理論，研究脈沖或交變電流消除導電材料內部殘余應力及脈沖或交變電場消除絕緣材料內部殘余應力的機理；研究不同性質材料對殘余應力的敏感電參數，分析電擊法消除材料內部殘余應力效果在線定量評價法則；研究實現電擊法消除殘余應力的相關工藝及關鍵技術，研制電擊法消除殘余應力裝置的原理性樣機。.本項目研究成果實現一種適用于多種材料、綠色環保、經濟方便的消除殘余應力的方法，它將廣泛地應用于我國航空、航天、國防、微機電技術、納米技術、生物技術等涉及到機械制造的領域，并對其發展起到積極的推動作用。 2100433B

《殘余應力基礎理論及應用》一書共分7章。第1章系統闡述了殘余應力的產生機理，并說明了殘余應力的影響；第2章詳細介紹了磁測法、超聲波法、X射線法和中子衍射法等殘余應力無損檢測技術；第3章介紹了小孔法、深孔法、切槽法和云紋干涉法等殘余應力有損檢測技術；第4章通過各種實例，說明了工程檢測特點；第5章介紹了殘余應力的調控與消除方法；第6章介紹了各向異性材料殘余應力；第7章結合殘余應力的具體工程應用實例，對預拉伸板、噴丸成形、表面強化等殘余應力加以分析，闡述了殘余應力的重要作用，并分析了殘余應力對裂紋萌生和擴展的影響。全書理論、實驗與應用并重，宏觀和微觀相結合，既注重理論體系的完整性，又注重工程實際的應用性，其中介紹的典型零件涵蓋了航空、汽車、核電、軌交、橋梁和化工等領域。本書是一部近年來有關殘余應力研究的很好的總結，也是一部實用性較強的專業技術工具書。

本書可供從事材料、熱處理、表面工程、交通、航空航天、機械專業的技術人員與科研人員參考閱讀，也可作為高等院校相關專業師生的參考書。

業務預測涉及的基本問題包括以下幾點。

（1）基礎資料的收集和信息資源的充分利用。編制人員一定要盡最大努力獲得一手資料，即盡最大努力深入一線前沿實地調查，到營業廳、網管、計費、經分、客服等地方收集資料。上報資料即二手資料要盡量核實后采用，避免上報口徑誤差與人為誤差。

（2）預測基礎量和派生量的選擇確定。

（3）基本參數的設定。

（4）基礎數據口徑的統一及與國內、國際的接軌。

（5）預測結果所處范圍的合理性的審定。

（6）預測結果與環境分析部分內容吻合性的審定。

（7）預測結果的修正。