焊接结构是工程中广泛使用的一种连接方式。焊接过程中引起的残余应力会加速微裂纹扩展，大大降低结构的抗疲劳性能。爆炸处理方法可以有效地消除焊接接头处存在的残余应力。这种技术由于操作简便、经济有效，具有广阔的应用前景。但是现有研究大多还停留在实验阶段，残余应力的消除过程和机理尚不清楚，制约了这种技术的发展。因此，迫切需要对其过程进行定量分析和理论研究，以更好地指导工程实际。但是由于整个消应过程涉及的问题非常复杂，包含塑性、热作用、冲击波影响等等，用解析的方法来分析几乎是不可能的。因而目前来说采用有限元方法对其进行数值模拟是一种行之有效的研究手段。现有的有限元软件在实现焊接热应力分析和动力学分析的连续求解，并同时保证计算精度和效率方面还不够理想，因此本文编制有限元程序对这一问题进行了计算。 本文的研究工作主要集中在以下几个方面： 1.要研究焊接残余应力在爆炸载荷下的变化情况，必须首先知道其在结构中的分布状况和应力水平。由于缺乏翔实的数据，故本文先对焊接残余应力的产生过程进行了计算。计算中考虑到温度场和应力场的弱耦合性，采用间接耦合计算方法，对焊接冷却过程进行了计算，其中考虑了材料参数随温度的变化。计算中为提高效率，根据时间步长的不同，采用了两种积分算法。得到的对接焊板中残余应力的分布情况与经验公式和实验结果吻合较好，证明了本文简化方法的可行性。 2.模拟含初始焊接残余应力的模型在爆炸冲击载荷作用下的应力、应变变化情况。将上一章得到的残余应力和残余应变作为初始条件加入计算模型，施加移动的爆炸载荷进行计算。计算中考虑了应变率效应的影响，得到的结果与实验基本吻合。 3.通过对爆炸冲击消除焊接残余应力过程中应力、应变变化的分析，结合应力波理论，对拉伸残余应力的消除机理进行了探讨。认为主要是由于应力波在板内的多次反射、叠加，引起了应力、应变分布的变化。这个过程中产生的反向应力抵消了部分峰值残余应力。 4.采用数值实验，比较了多种爆炸工况下残余应力的消除效果。比较表明：炸药的宽度和猛度是决定爆炸效果的最主要因素，而炸药形状、爆炸顺序以及爆速的影响稍小。冲击载荷值略大于材料的破坏极限时可取得较好的消除效果。幅值太大则会引起结构破坏。计算中还比较了材料应变率效应强弱对残余应力消除效果的影响。确定了最佳爆炸参数，对工程实践具有指导意义。 5.本文的有限元程序还可以用于其它特殊问题中的热应力计算、冲击动力学计算，尤其是软件还不能很好地解决的连续计算问题。