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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。
不锈钢管是一种重要工业产品，其生产大多遵循多品种、小批量、面向订单的生产方式。无缝钢管产品通常按照外径、壁厚、钢种、交货状态等参数分为不同的规格，各种规格有不同的生产工艺和加工路线，各项参数既有严格的标准进行控制，又受轧制模型和机器设备的工艺限制。同时无缝钢管生产过程复杂，一套完整的生产要经过管坯连铸、加热、穿孔、连轧、张减定径、排锯、矫直、探伤以及热处理等十余道工序，横跨多个作业区。其中由加热、穿孔、连轧、张减定径组成的热轧工艺是整个无缝钢管生产中关键的工艺，热轧钢管的订单排程主要是针对此进行的。订单排程不仅对热轧作业区具有生产指示和控制生产节奏的作用，还决定了钢管厂对炼钢厂钢坯的订单需求和后续精整、热处理作业区的生产计划，控制着整个上下游供应链。因此热轧钢管的订单排程对钢厂资源的有效利用、生产资料和设备准备以及订单的准时交付起到举足轻重的作用。对于钢铁生产计划与订单排程问题，至德钢业考虑了面向多种生产工艺的炼钢、连铸和热轧三阶段一体化批量计划优化问题和编制策略，并在此基础上建立了问题的约束满足模型，并提出了将约束传播技术嵌入到聚类分析中的求解算法；根据热轧生产工艺将热轧生产批量计划归结为不确定车辆数的车辆路径问题，在不确定轧制作业计划数的情况下，将组批和排序有机地结合起来，使用遗传算法和禁忌搜索算法相结合的混合算法进行求解；至德钢业通过对不锈钢无缝管调度的现场经验和一些模糊经验进行总结，形成7条关于钢管组批和排序的规则，并在此基础上提出一种启发式算法解决问题。至德钢业总结的7条规则对后人研究热轧不锈钢无缝管计划与调度具有重要借鉴意义；建立了不确定轧制计划数的轧制计划VRP模型，同时考虑了轧制规程的约束以及不同型材在轧制计划中的合理安排，并构造了一种基于单亲遗传算子的免疫算法用于模型的求解；以宝钢实际生产为背景，介绍了使用遗传算法求解基于多旅行商模型编制的热轧计划；研究了一种计划数不确定的热轧批量计划问题，将其归结为奖金收集车辆路径问题，并使用模拟退火算法和蚁群算法的混合算法求解；针对圆钢的热轧批量调度问题，考虑实际生产中的机器检修计划对批量连续性加工的影响，以 化产能利用率、小化机器调整时间和订单提前拖期为优化目标，建立了多目标的整数规划模型。
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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。
