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准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提,如果本构模型选取不当,会对计算结果产生较大影响。为此该文提出了奥氏体不锈钢管考虑循环强化作用的单轴滞回本构模型,包括骨架准则及滞回准则。建立数学模型描述奥氏体不锈钢管在循环荷载作用下的受力性能。根据提出的理论模型并利用ABAQUS用户材料子程序UMAT,采用Fortran语言二次开发了能够进行循环荷载下奥氏体不锈钢管计算分析的程序。通过与试验结果进行对比,表明提出的模型能够准确描述奥氏体不锈钢管的滞回行为,兼顾计算精度和效率,为奥氏体不锈钢管结构体系强震分析提供有力工具。不锈钢管具有良好的耐腐蚀性、耐久性、较高的延性、优良的抗火性能以及冲击韧性,并兼具美观环保等特点,是一种高性能钢材,能够很好地适应严苛的外部环境,因此,越来越被广泛应用于建筑及桥梁结构中。基于目前强烈地震频发的现状,结构的抗震性能是研究的热点。在强震作用下,结构主要依靠材料自身的弹塑性滞回行为来抵御外荷载,表现为超低周疲劳特征,为此,一些学者进行了不锈钢管弹塑性疲劳试验研究,探讨不锈钢管材的循环受力特征。由于结构在强烈地震作用下的动力响应过程十分复杂,考察结构在罕遇地震作用下的真实状态时,常用的方法包括振动台动力试验或弹塑性动力时程分析。由于振动台试验费用高且加载工况有限,因此目前多采用弹塑性时程模拟方法来预测结构在强烈地震作用下的动力响应。在数值模拟中,准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提,如图1所示,如果本构模型选取不当,会对计算结果产生较大影响。普通钢材已经具有较成熟的滞回本构模型,但不锈钢管的本构模型与普通钢材有明显的不同。普通钢材的材料单调加载曲线具有明显的屈服点和屈服平台,而不锈钢管则表现出强烈的非线性特征,如图2(a)和图2(b)所示。此外,不锈钢管的循环强化特征以及再加载软化行为也与普通钢材有较大区别,如图2(c)和图2(d)所示。不锈钢管性能的特殊性必然会导致整体结构的滞回行为与普通钢结构有明显不同,因此,需要根据不锈钢管的受力特征,提出适用于此种材料的准确滞回本构模型。



不锈钢管与管板连接头的连接是换热器制造的关键工序,有强度胀接、强度焊和胀焊结合三种连接方法,但经常采用不锈钢管与管板胀焊结合的连接方法。是先焊后胀还是先胀后焊,至今仍有争论。 1、先焊后胀工艺的优点及应用 换热器制造厂历来多采用先焊后胀工艺,而较少采用先胀后焊工艺。究其原因是与使用机械胀接法作为主要的胀管手段密切相关。因为在机械胀管过程中,存在着摩擦并产生大量的热必需用机油来润滑和冷却,油液渗浸进入胀接接头的缝隙,要彻底干净十分困难。夹缝中油水等杂物的存在,焊接时易于形成气体,而这些气体来不及逸出便存在于焊缝中。另一方面胀管区又往往堵塞了排气通道,增加了焊缝中生成气孔的可能性。采用先焊后胀工艺则可以避免上述不利因素,特别是对于钛材和某些有色金属,要求焊接的基本条件十分严格,不允许油水和铁离子污染,选择先焊后胀工艺更易保证焊缝质量。 2、先焊后胀工艺的缺点分析 ①机械胀接法存在着固有的缺点,各管之间长度不一,连接强度和紧密性不均;胀管接口的内表面产生硬化现象,给重复补胀带来困难;管与管板材料的胀接的相容性有一定的限制,如:钛管与碳钢的胀接、铝管与碳钢的胀接等均受到了限制;劳动生产率低,而且小管径或厚壁管的胀接较困难等。②管口环形焊道不均匀,由于不锈钢管与管板之间存在着0.2~0.5mm的装配间隙,而且总是偏心配置,加上不锈钢管与管板孔的加工偏差,造成每一个管口的环形焊道不均匀。对于薄壁管很容易焊穿。③存在一段长15mm的非胀管区,GB151-99规定胀管区与焊缝的距离为15mm,目的是为了避开胀管力对焊缝的破坏。此非胀管区内存留着气体,当换热器受热后其体积膨胀,产生强大的压力,可能对焊缝或胀接造成破坏。另外为了充分利用管板的设计厚度,管板厚度内的胀管区总是越长越好。长15mm的非胀管区,对于厚管板而言,消极效果不明显,但对于薄管板,则不可小视。④不锈钢管伸长损伤焊缝,机械胀管使管壁减薄,不锈钢管伸长,对焊缝损伤。⑤焊接时在管口处形成焊瘤,管口收缩和变形给以后的胀管作业带来困难。为了使管接头顺畅地进入管孔中,则有必要对管口焊接提出较高的要求。




当时的不锈钢管商场开端回归根本面的博弈,却仍面临着一个供需“双降”的局势。在这种情况下,短时间内很难看出哪一方要素能够主导商场方向。本年的商场行情尽管一向看涨,但大家的心态仍较软弱的。304不锈钢管价格一旦呈现上涨受阻,降价可能比提价还要迅猛。由此可见,本年以来持续的暴升行情对商场参与者的心态修复并没有想象中那么“完美”,想涨怕跌导致不少贸易商的心态益发软弱。在当时不锈钢无缝管商场供需两头均在做“减法”的情况下,后续商场能否连续上涨行情?现在有许多的不确定性要素。 首先,“2+26”城市采暖季现已敞开,不锈钢管企业在出产方面又被戴上了“紧箍”。一些不锈钢无缝管企业在供暖季的限产份额乃至达到了50%。因而,后期不锈钢无缝管出产的资源供应量将逐步削减。钢厂的持续限产会导致资源供应的缺乏,进而呈现间歇性的供需错配推进价格上涨。但需求留意的是,短期内采暖季限产令对商场资源供应的冲击可能会不及预期。因而,短期内商场资源供应并不会呈现断崖式下降。 其次,需求缩水,304不锈钢管价格缺少持续上涨动力支撑。从当时的商场来看,冬天终端用户需求缩水显着,需求的持续走低使得其无法对价格的持续上涨构成持续有用的动力支撑,因而,不锈钢管价格并没有因为限产令的发动而大幅上扬也是情理之中。以东北地区为例,现在,当地终端用户工地根本悉数停工,商场需求堕入阻滞状况,大都不锈钢管开端预备集港南下。在这种情况下,即使当地的钢厂高炉开工率下降,资源供应削减,因为需求阻滞,商场成交不畅,价格也很难有所打破。 在供需纷繁落入下降通道的情况下,不锈钢无缝管商场要想有所打破,则要看供需双方在“双降”的对垒中谁能笑到 。如果资源供应下降速度要远快于需求,那么不锈钢管商场在这个冬天仍是值得等待的;相反,如果需求阻滞主导商场行情,那么后期商场走势则可能堪忧。



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