焊接是一个非常复杂的过程，其中包括电弧物理、传热、冶金和力学等，直接关系到工程质量是否达标、结构是否安全，尤其是对大型构件，焊接质量不仅会对经济效益产生影响，而且有时会关系到生命安全，因此深入这方面的数值模拟研究工作很有必要。利用数值模拟研究焊接应力及变形问题，就要考虑到焊接过程中产生的温度场和应力场，可以加深对焊接过程的理解，可以掌握应力分布规律和焊接变形规律，从而合理的选择焊接工艺，更好的控制残余应力和变形，以提高生产效率和焊接构件的质量，因而具有重要研究意义和实际价值。　　本文先利用ANSYS软件和有限元法，在其它焊接参数都不变的前提下，选用不同的焊接工艺参数对简单构件进行了三维实时动态模拟，通过对计算结果的分析对比，发现焊接工艺参数对焊接温度场有明显的影响，同时也找到了较为合适的焊接参数。然后又用高斯点热源模型和高斯分段热源模型对简单构件进行了模拟计算，通过对温度场和应力场计算结果的分析对比，发现高斯分段热源模型在不影响计算精度的前提下，可以大大缩短计算时间。　　通过对简单构件的模拟计算，探索出了合适的方法，找到了合适的焊接参数和热源模型，为大型构件的焊接模拟打下了坚实的基础。接下来就是针对大型工字梁，采用了不同的焊接方法、不同的焊接顺序和不同的焊接方向进行了模拟计算，得到了焊接过程的温度场随时间的动态变化情况，以及残余应力分布情况和焊后变形情况，通过对结果的对比分析，发现由中间向两端的间断焊接得到的残余应力最小，焊后的变形也最小，从而选定了这种方法去指导实践。通过实际的应用和最后的测量，发现实际测量数据的分布趋势与模拟结果完全一致，只是具体数值有些偏差。由此可以证明本文的计算是正确的，方法是可行的，本文的研究结果对实际工程起到了一定的指导作用，具有一定的实际意义。