船舶在建造期间,由于焊接、坐墩、吊装、设备上舰、日照及温度变化等因素的影响,结构的变形不可避免。相较于民用船舶,水面舰船建造期间的结构变形不仅影响其建造精度和质量,同时还严重影响舰载武器系统及航空保障系统的校准。为了提高我国水面舰船的建造精度,掌握典型荷载或工况下结构的变形规律,保证舰载设备与系统的精度校准,论文对舰船建造期间的焊接变形、分段吊装、全船和总段坐墩的变形预报方法及变形控制措施进行了研究。论文主要研究内容如下:1)基于顺序耦合的热弹塑性原理,建立了船体结构焊接变形的有限元分析方法,通过将平板对接焊变形的有限元计算值与试验值对比,证明了分析方法的可行性。在此基础上,分别对不同边界条件下的对焊接变形和角接焊变形进行计算,分析了不同的焊件边界约束条件对焊接变形的影响,最终得到了控制变形的边界约束方案。2)根据船舶分段吊装的特点和吊点适应性理论,采用粒子群算法建立了吊点确定的优化算法,并结合有限元法建立了分段吊装变形预报方法。在此基础上,分别开展了船艏分段和上层建筑总段平吊、船舯机舱段翻身吊装的吊点筛选和吊装变形预报分析,验证了方法在吊装变形研究方面的适用性。3)基于船舶墩木布置的一般原则和弹性支座梁理论,给出了坞墩布置设计方法,并结合有限元法建立了船体坐坞变形预报方法,对全船坐坞变形及应力进行了分析,验证了方法的有效性。4)在坐坞变形的基础上,进一步开展了日照作用下温差引起的结构变形研究。基于热传导和热应力分析方法,建立了日照作用下坐墩船舶的变形分析方法,对高温天气下环境温度和甲板温度进行了测量,据此开展了日照作用下机舱分段、船艏分段和全船的变形预报,分析了结构的变形规律,验证了船体“荷叶变形”现象,同时制定了减小坐坞分段对接面相对变形的措施。