预测大型复杂结构的焊接应力与变形必须解决运算时间和成本问题。焊接热弹塑性有限元法往往需要较长的计算时间和较高的计算成本，因而在用于预测大型复杂结构焊接变形时受到限制。固有应变法预测焊接变形是将焊缝及其附近所产生的固有应变作为初始应变进行一次弹性有限元计算，从而获得整个结构的焊接变形。它可以大大缩短运算时间和减少成本，并且能保证一定的精度，在实际焊接模拟过程中具有广阔的应用前景。
通过第4章的分析可以看到，焊接热弹塑性法具有计算结果准确、可以跟踪焊接热-力全过程等优点，但同时也存在计算效率不高的缺点。例如，在进行焊接热弹塑性法计算时，需要给定材料精确的从室温到高温的机械性能参数与热物理性能参数，焊缝区需要精细的网格划分，需要编写热源子程序等。为提高焊接模拟的计算效率，往往从几个方面着手进行改进:材料性能参数:网格划分算法;焊接热源模型等。
在材料性能参数方面，焊接模拟过程中的材料非线性是影响计算效率的主要因素之一，而材料的非线性主要来源于材料依赖于温度变化的力学性能，尤其是高温力学性能。前已述及，材料的高温力学性能，特别是超过材料本身“力学熔点”的弹塑性性能往往带来较大的非线性，但其又对模拟结果影响不大，因此，常采用摒弃高温力学属性的办法提高计算效率。
在网格划分算法方面，在保证精度的前提下减小网格数量也是提高计算效率的方法之一。常用的方法包括:①采用过渡化网格划分，即在焊缝及近缝区划分较细的网格，而在远离焊缝区域采用较粗的网格;②采用结构单元代替连续体单元;③采用自适应网格划分技术，即在计算过程中对于场变量梯度较大的位置，由程序自动地进行网格的重划，以兼顾计算精度与效率。
在焊接热源模型方面，采用串状热源或带状热源[41,42]，带伏热源如图5-1所示。由图5-1(a)可以看出，长度为a的带状热源热流q在垂直焊缝方向呈高斯分布，而在焊缝方向上呈均匀分布，在保证总热量输入一致的前提下，对整段(或分段)焊缝同时进行加热，可以较大地提高计算效率。
（a）带状热源分布示意图
b)带状热源作用下的焊接温度场
图5-1 带状热源
上述方法虽然在一定程度上提高了焊接模拟的计算效率，但仍然属于热弹塑性法的范畴，对焊接计算效率提升的效果十分有限。本章介绍另一种焊接过程模拟方法--固有应变法，它避开了热弹塑性法的理论框架与计算流程，从而可以极大地提高焊接模拟的计算效率。
（内容、图片来源：《焊接过程数值模拟》一书，侵删）
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