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經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)》。 河北省,石家莊市,正定縣 正定縣交通便利，京廣鐵路，京廣高鐵，京珠、京昆、石黃高速公路穿境而過，石家莊正定國際機場坐落于境內(nèi)。是中國國際數(shù)字經(jīng)濟博覽會的舉辦地，擁有中國（河北）自由貿(mào)易試驗區(qū)正定片區(qū)、石家莊綜合保稅區(qū)、正定新區(qū)、正定高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)等功能區(qū)。正定縣還是全國文明城市、衛(wèi)生城市、園林縣城、全國雙擁模范縣。
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準確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應預測準確性的基本前提，如果本構(gòu)模型選取不當，會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大影響。為此該文提出了奧氏體不銹鋼管考慮循環(huán)強化作用的單軸滯回本構(gòu)模型，包括骨架準則及滯回準則。建立數(shù)學模型描述奧氏體不銹鋼管在循環(huán)荷載作用下的受力性能。根據(jù)提出的理論模型并利用ABAQUS用戶材料子程序UMAT，采用Fortran語言二次開發(fā)了能夠進行循環(huán)荷載下奧氏體不銹鋼管計算分析的程序。通過與試驗結(jié)果進行對比，表明提出的模型能夠準確描述奧氏體不銹鋼管的滯回行為，兼顧計算精度和效率，為奧氏體不銹鋼管結(jié)構(gòu)體系強震分析提供有力工具。不銹鋼管具有良好的耐腐蝕性、耐久性、較高的延性、優(yōu)良的抗火性能以及沖擊韌性，并兼具美觀環(huán)保等特點，是一種高性能鋼材，能夠很好地適應嚴苛的外部環(huán)境，因此，越來越被廣泛應用于建筑及橋梁結(jié)構(gòu)中。基于目前強烈地震頻發(fā)的現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)的抗震性能是研究的熱點。在強震作用下，結(jié)構(gòu)主要依靠材料自身的彈塑性滯回行為來抵御外荷載，表現(xiàn)為超低周疲勞特征，為此，一些學者進行了不銹鋼管彈塑性疲勞試驗研究，探討不銹鋼管材的循環(huán)受力特征。由于結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的動力響應過程十分復雜，考察結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的真實狀態(tài)時，常用的方法包括振動臺動力試驗或彈塑性動力時程分析。由于振動臺試驗費用高且加載工況有限，因此目前多采用彈塑性時程模擬方法來預測結(jié)構(gòu)在強烈地震作用下的動力響應。在數(shù)值模擬中，準確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應預測準確性的基本前提，如圖1所示，如果本構(gòu)模型選取不當，會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大影響。普通鋼材已經(jīng)具有較成熟的滯回本構(gòu)模型，但不銹鋼管的本構(gòu)模型與普通鋼材有明顯的不同。普通鋼材的材料單調(diào)加載曲線具有明顯的屈服點和屈服平臺，而不銹鋼管則表現(xiàn)出強烈的非線性特征，如圖2(a)和圖2(b)所示。此外，不銹鋼管的循環(huán)強化特征以及再加載軟化行為也與普通鋼材有較大區(qū)別，如圖2(c)和圖2(d)所示。不銹鋼管性能的特殊性必然會導致整體結(jié)構(gòu)的滯回行為與普通鋼結(jié)構(gòu)有明顯不同，因此，需要根據(jù)不銹鋼管的受力特征，提出適用于此種材料的準確滯回本構(gòu)模型。
關(guān)于成品剖析和拉伸實驗的同一批不銹鋼管應由恣意同一爐鋼制作的具有相同尺度和壁厚的不銹鋼鋼管組成，每一規(guī)范尺度小于DN150的不銹鋼管，每批次不大于400根及其余數(shù)為一批；每一個規(guī)范尺度大于等于DN150的不銹鋼管，每批次不大于200根及其余數(shù)為一批。關(guān)于曲折實驗，由一批不銹鋼管應由任一批同一爐鋼制作的具有相同尺度和壁厚的不銹鋼管組成，每一規(guī)范尺度的不銹鋼管，每批次不大于400根及其余數(shù)為一批。關(guān)于壓扁實驗，一批不銹鋼鋼管應由同一爐制作的具有相同尺度和壁厚的不銹鋼管組成；沒一個規(guī)范尺度大于DN50但小于DN150的不銹鋼管，每批次不大于400根及其余數(shù)為一批；每一規(guī)范尺度大于等于DN150的不銹鋼管，每批次不大于200根熱情余數(shù)為一批。 在不銹鋼管出產(chǎn)規(guī)范中規(guī)則的拉伸實驗要求，應從每一批不銹鋼鋼管抽取一根做實驗斷定，關(guān)于小于等于DN50的不銹鋼管，規(guī)范中規(guī)則的曲折實驗應從每一批不銹鋼管抽取一根做實驗斷定。用于規(guī)范要求的曲折實驗應從每批不銹鋼管中抽取5%在一端上做出。當一批不銹鋼管的數(shù)量較少時，至少應對每一根鋼管進行實驗，若任一實驗有機加工缺點或發(fā)生裂紋，則應予以作廢，且以另一根試樣作替換。 若任一拉伸試樣的伸長率小于表中規(guī)則值，且其拉斷后的斷口距50mm的標距間的中點大于19mm，即實驗前在試樣表面的標距范圍內(nèi)劃有劃線，則應答應復式，若試樣由于內(nèi)表面或外表面的裂紋擴展而開裂時，則應答應復式。對大于或等于DN200的鋼管拉伸試樣，可沿縱向也可沿橫向切制；關(guān)于小于DN200的不銹鋼管應只用縱向?qū)嶒灐．攬A形拉伸試樣被用于壁厚大于25.4mm的不銹鋼管時，如此做實驗用的試樣的縱向上的長度中距應位于不銹鋼管的內(nèi)、外表面的中心位置。應從不銹鋼鋼管中切下幾截作為第11節(jié)規(guī)則的曲折實驗試樣，以及壓扁實驗試樣。壓扁實驗試樣除用料頭制取者外，兩頭應平整且無毛刺
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對于不銹鋼管的熱輸入，Young-Pyo Kim等人[38]對不同壁厚的X65管進行了電極電弧焊和鎢弧焊試驗。研究表明:8mm厚鋼管電極電弧焊的熱輸入范圍為11.0kJ/cm~21.8kJ/cm,10mm厚不銹鋼鋼管的熱輸入范圍為18.0kJ/cm~29.5kJ/cm。8mm厚管的熱輸入為22.2kJ/cm~41.7kJ/cm,10mm厚不銹鋼管的熱輸入為19.5kJ/cm~47.6kJ/cm。國內(nèi)Zhang Dehmatsu[39]對厚度為10mm的X65管線鋼進行了自動埋弧焊對焊接，研究了熱輸入對金屬組織和性能的影響。他發(fā)現(xiàn)當熱輸入達到2022J/mm時，管線鋼的低溫沖擊吸收能達到 。對于熱輸入的計算公式，Carl E.Jaske研究得出了60/1000Hvis的熱輸入計算公式(其中:H——熱輸入，kJ/mm;V——電壓，V;I-電流，A;S——焊接速度，mm/min)。國內(nèi)，曹崇珍等[41]將其總結(jié)為/IHKVAS=(其中:Ih——熱輸入，J/mm;K-系數(shù)，對焊K=0.85，角焊K=0.57;V——焊接電壓，取平均值，V;A——焊接電流，取平均值，A;S——焊接速度，取平均值，mm/S)?？梢钥闯?，國內(nèi)外的熱輸入計算公式存在差異?？刹捎贸Ｒ?guī)設(shè)備(安培鉗、電壓表、秒表等)或?qū)Ｓ秒娀”O(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對熱輸入電平的測量。熱輸入水平也可以通過消耗比(一段時間內(nèi)沉積的長度與電極消耗的長度之比)方案來控制。無論選擇何種方法來控制熱輸入，焊機在操作前都應該使用試板進行電極沉積試驗，以確保熱輸入是合理的。熱輸入的指標是焊接線能量。隨著線能的增加，熱影響區(qū) 硬度降低，可降低產(chǎn)生硬化組織的傾向，更有利于防止氫致開裂。然而，線能量的增加會導致焊透的增加，而焊透有可能導致焊透。因此，需要平衡焊接熱輸入，在不燒透不銹鋼管的情況下，提高焊接熱輸入。
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