在船舶建造过程中，焊接结构件大量应用于制造的各个工序，从零部件的装焊到分段的装配，甚至总段的合拢。焊接接头作为焊接结构件的重要部分，其内部存在的残余应力对接头的性能有着较大的影响，使得船体构件的强度、韧性下降，并且能导致焊接部位产生应力腐蚀开裂；此外，焊接残余应力伴随的变形还不利于船舶制造精度的控制，从而最终影响到船舶的建造质量。研究焊接残余应力的分布规律，并且控制和消除有害残余应力的存在变得非常重要。本课题正是以此为背景，研究焊接残余应力的分布规律和焊后如何控制消除残余应力的存在。本文在前人研究的基础上，通过理论分析、有限元数值模拟等方法，对以下内容进行了研究： 1．实现焊接过程数值模拟计算的相关问题，如焊接热源的选择、网格划分等问题。 2．建立焊接过程的三维有限元模型，计算出焊接温度场和应力场，从而分析焊接残余应力的分布规律； 3．讨论船舶建造过程中消除残余应力的方法，建立温差拉伸法消除焊接残余应力的有限元模型，实现该方法消除残余应力的数值模拟计算； 4．针对复杂焊接结构的数值模拟，比较两种热源模型的焊接温度场计算结果。