準(zhǔn)確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的基本前提，如果本構(gòu)模型選取不當(dāng)，會(huì)對(duì)計(jì)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(qiáng)化作用的單軸滯回本構(gòu)模型，包括骨架準(zhǔn)則及滯回準(zhǔn)則。建立數(shù)學(xué)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(hù)材料子程序UMAT，采用Fortran語(yǔ)言二次開(kāi)發(fā)了能夠進(jìn)行循環(huán)荷載下奧氏體不銹鋼管計(jì)算分析的程序。通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，表明提出的模型能夠準(zhǔn)確描述奧氏體不銹鋼管的滯回行為，兼顧計(jì)算精度和效率，為奧氏體不銹鋼管結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)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(diǎn)，是一種高性能鋼材，能夠很好地適應(yīng)嚴(yán)苛的外部環(huán)境，因此，越來(lái)越被廣泛應(yīng)用于建筑及橋梁結(jié)構(gòu)中?；谀壳皬?qiáng)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(diǎn)。在強(qiáng)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(lái)抵御外荷載，表現(xiàn)為超低周疲勞特征，為此，一些學(xué)者進(jìn)行了不銹鋼管彈塑性疲勞試驗(yàn)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(qiáng)烈地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)過(guò)程十分復(fù)雜，考察結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的真實(shí)狀態(tài)時(shí)，常用的方法包括振動(dòng)臺(tái)動(dòng)力試驗(yàn)或彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析。由于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)費(fèi)用高且加載工況有限，因此目前多采用彈塑性時(shí)程模擬方法來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)。在數(shù)值模擬中，準(zhǔn)確的材料滯回本構(gòu)模型是保證彈塑性地震反應(yīng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的基本前提，如圖1所示，如果本構(gòu)模型選取不當(dāng)，會(huì)對(duì)計(jì)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(xiàn)具有明顯的屈服點(diǎn)和屈服平臺(tái)，而不銹鋼管則表現(xiàn)出強(qiáng)烈的非線(xiàn)性特征，如圖2(a)和圖2(b)所示。此外，不銹鋼管的循環(huán)強(qiáng)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(huì)導(dǎo)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(zhǔn)確滯回本構(gòu)模型。

冷卻水本身的主要成分分為陰離子和陽(yáng)離子兩大類(lèi)，陰離子會(huì)在陽(yáng)極溶解處聚集吸附，由于競(jìng)爭(zhēng)吸附的原因，水中其它陰離子有可能阻礙Cl-在不銹鋼管表面聚集吸附，如果某陰離子對(duì)不銹鋼管鈍化膜沒(méi)有破壞作用，則該陰離子就可能有緩蝕作用；如果某陰離子對(duì)不銹鋼管鈍化膜有破壞作用，則該陰離子就可能與Cl-一樣有腐蝕促進(jìn)作用。因此冷卻水中陰離子對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕特性的影響是研究的重點(diǎn)。冷卻水成分的影響冷卻水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-和NO3-，主要的陽(yáng)離子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+。鹵素離子是主要的侵蝕性離子，多數(shù)冷卻水中F-濃度低于1mg/L，沒(méi)有列入檢測(cè)項(xiàng)目，但是也有部分地區(qū)冷卻水中F-濃度可達(dá)幾個(gè)毫克/升以上，F(xiàn)-對(duì)凝汽器不銹鋼管點(diǎn)蝕影響的研究很少，尚未見(jiàn)到具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。溴離子有點(diǎn)蝕作用，冷卻水中一般沒(méi)有，加入含溴殺菌劑時(shí)，應(yīng)作為水處理劑的影響來(lái)考慮。碘離子在冷卻水中幾乎沒(méi)有，可以不考慮。冷卻水的pH通常在6.5~8.5，HO-的濃度通常小于4×10-6mol/L，在此范圍內(nèi)對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕電位影響較小，但是在較高濃度時(shí)（pH9~12）對(duì)不銹鋼管有較強(qiáng)的緩蝕作用。Cl-和SO42-對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕影響的研究較多，已有結(jié)論：Cl-是主要的腐蝕因子，SO42-對(duì)不銹鋼管具有緩蝕性。因此本文主要研究陰離子F-、HCO3-和NO3-對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕性能的影響。點(diǎn)蝕電位的測(cè)試系統(tǒng)和方法見(jiàn)4.1和4.3.1。

316L不銹鋼因其優(yōu)異的耐腐蝕性能在化工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，2205不銹鋼管316L不銹鋼也是屬于18-8型奧氏體不銹鋼的衍生鋼種，添有2~3%的鉬元素。 2205雙相不銹鋼里面加入了氮元素提高了耐局部腐蝕性能，它的固溶組織中鐵素體和奧氏體相約各占一半，一般少相得含量的也需要達(dá)到30%，因此它有鐵素體與奧氏體不銹鋼的性能特點(diǎn)。 從上面來(lái)看，316L不銹鋼與2205雙相不銹鋼是兩種不同不銹鋼材質(zhì)。問(wèn)題來(lái)了，哪一個(gè)不銹鋼材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)更多？缺點(diǎn)呢？下面不銹鋼騷年給大家講講。 316L不銹鋼與2205雙相不銹鋼的區(qū)別有以下幾點(diǎn)： 1、2205雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度比316L不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用2205雙相不銹鋼制造壓力容器的壁厚要比316L不銹鋼減少30-50%，有利于降低成本。 2、2205雙相不銹鋼具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的海洋環(huán)境中，應(yīng)力腐蝕是包括316L不銹鋼在內(nèi)的奧氏體不銹鋼難以解決的突出問(wèn)題。 3、在許多介質(zhì)中，2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性?xún)?yōu)于普通316L不銹鋼，因?yàn)殡p相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，比如在醋酸、甲酸等甚至可以取代奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。然而還是要根據(jù)環(huán)境需求及成本為主來(lái)選擇2205雙相不銹鋼或者316L不銹鋼。 4、2205雙相不銹鋼具有高強(qiáng)度和良好的耐局部腐蝕性能，耐磨損腐蝕和腐蝕疲勞性能都優(yōu)于316L不銹鋼。 5、2205雙相不銹鋼的線(xiàn)膨脹系數(shù)比316L不銹鋼低，又與碳鋼接近，適合于碳鋼連接，具有重要的工程意義。 6、不論在動(dòng)載或靜載條件下，2205雙相不銹鋼比316L不銹鋼具有更高的能量吸收能力，2205不銹鋼管這對(duì)于結(jié)構(gòu)件或管道應(yīng)付突發(fā)如沖撞、爆炸等有著明顯的優(yōu)勢(shì)和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。