结构消(耗)能元件芯材SN490B本构关系数值模拟

采用消(耗)能元件的结构在遭受地震作用时,元件芯材首先屈服进入塑性阶段,利用其滞回变形消耗地震输入能量,保护主体结构,元件芯材本构关系的数值模拟是对采用消(耗)能元件结构进行抗震分析与设计的基础。为更真实地模拟结构消(耗)能元件芯材在单调和循环荷载下的本构响应,更准确地对采用消(耗)能元件结构进行结构弹塑性地震响应分析,对常用作消(耗)能元件芯材的日本高延性钢材SN490B的单调、循环加载本构及循环骨架曲线进行了数值模拟,包括:采用Esmaeily-Xiao二次流塑性模型模拟材料在单调荷载作用下弹性段、屈服段、强化段和二次流塑段4个阶段;采用混合强化模型模拟材料循环荷载作用下的本构响应,运用大型通用有限元软件ABAQUS结合数值模拟参数对16种不同循环加载制度下的循环加载试验进行模拟,并与试验结果进行对比;采用Ramberg-Osgood模型、无量纲化的Ramberg-Osgood模型及两段式模型模拟循环骨架曲线。研究结果表明:所采用数学模型可以较好地模拟SN490B钢材单调、循环加载本构响应及循环骨架曲线,数值模拟与试验结果拟合较好。

日标SN490B建筑结构用H型钢力学性能稳定性的改进

SN490B H型钢是日本开发的抗震建筑专用钢材,日本用户对该钢种的成品成分要求严格,最初生产的产品成分和性能不能满足用户的要求。莱钢根据日标SN490B建筑结构用H型钢主要技术经济指标要求,对炼钢工序主要化学成分波动的原因进行了分析,制定了适当调整成分和减少炼钢工序增碳措施,改进后SN490B H型钢成品成分控制和力学性能稳定性大幅提高,满足了日本客户的要求。

日标SN490B建筑结构用H型钢成分改进

SN490BH型钢是日本开发的抗震建筑专用钢材,日本用户对该钢种的成品成分要求严格。为此,莱钢根据该钢种主要技术经济指标要求,并通过分析炼钢工序主要成分波动的原因,制定了合理可行的改进措施,生产出了性能波动小、成分控制窄的SN490BH型钢,从而满足了日本客户的要求。

循环荷载作用下SN490B钢材本构关系试验研究

为对比结构消(耗)能元件芯材SN490B在单调和循环荷载作用下的本构关系,研究其在循环荷载作用下的力学特性,对20个SN490B钢材试件分别进行单调加载和16种加载制度下的循环加载试验,并对3种试件断口进行断口电镜扫描试验,分析SN490B钢材的单调性能、滞回性能和破坏形态,并采用Ramberg-Osgood模型拟合钢材的循环骨架曲线。试验结果表明:SN490B材料自身延性好,循环加载导致的材料累积损伤使其延性变差;循环荷载作用下,材料出现包辛格效应、循环硬化等现象,各滞回曲线均稳定饱满,具有较好的滞回性能;试件试验段伴随明显塑性变形而形成断口,断口微观为有微孔的波纹断裂表面,属延性破坏;应用Ramberg-Osgood模型拟合效果较好。SN490B钢材在循环荷载作用下的本构关系不同于单调荷载作用,采用单调荷载作用下材料的本构关系计算循环荷载作用下材料的反应不够准确。

新型微合金化建筑耐火钢的轧制工艺优化

采用不同的开轧温度和终轧温度进行了SN490B-VSr新型微合金化建筑耐火钢试样的轧制,并进行了力学性能和高温耐火性能的测试分析。结果表明:随开轧温度、终轧温度的升高,试样的室温、高温强度和高温耐火性能先提升后下降。在1045℃开轧温度、820℃终轧温度轧制的试样,高温抗拉强度、高温屈服强度最大,高温屈强比与室温屈强比的比值最大,试样的耐火性能最好。SN490B-VSr微合金化建筑耐火钢试样的轧制工艺参数优选为:1045℃开轧温度、820℃终轧温度。