建筑用熱軋奧氏體304不銹鋼管力學(xué)性能

邢佶慧，史一劍，吳 超，楊慶山

(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，100044 北京)

建筑用熱軋奧氏體304不銹鋼管力學(xué)性能

邢佶慧，史一劍，吳 超，楊慶山

(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，100044 北京)

為了解熱軋無(wú)縫不銹鋼管材料性能，分別對(duì)取材自?shī)W氏體304 Φ216×16 mm熱軋不銹鋼管的光滑和缺口圓棒試件進(jìn)行單調(diào)和循環(huán)加載兩類試驗(yàn)，獲取了應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系及基本材料參數(shù)，得到滯回和骨架曲線，標(biāo)定鋼材循環(huán)強(qiáng)化參數(shù)，并觀察了斷面微觀破壞特征.研究表明:國(guó)產(chǎn)熱軋不銹鋼管加工工藝對(duì)中厚管材性影響不大;奧氏體304不銹鋼在循環(huán)荷載作用下具有良好強(qiáng)化效應(yīng)和耗能性能;宜采用隨動(dòng)－等向混合強(qiáng)化材料模型描述其行為，所標(biāo)定循環(huán)強(qiáng)化參數(shù)可用于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的數(shù)值模擬;不銹鋼材微觀破壞特征異于普通低合金或低碳鋼.

熱軋鋼管;單向拉伸;循環(huán)荷載;材料參數(shù);微觀破壞特征

不銹鋼材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和耐久性能，在國(guó)內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用逐漸增多［1］，尤其不銹鋼屋蓋，已成為諸多大型體育場(chǎng)館的重要組成部分.目前歐洲、美國(guó)和澳大利亞均有不銹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程［2－4］，我國(guó)卻缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).

建筑結(jié)構(gòu)常用不銹鋼主要是奧氏體和雙相不銹鋼，尤以?shī)W氏體304和奧氏體316不銹鋼應(yīng)用最為廣泛［5］.不銹鋼是一種復(fù)雜的合金材料，其力學(xué)性能異于普通低碳或低合金鋼.朱浩川等［6］基于Rasmussen雙相不銹鋼試驗(yàn)結(jié)果，探明Quach三段式應(yīng)力－應(yīng)變模型可準(zhǔn)確模擬不銹鋼薄板材料單向拉伸性能;舒贛平等［7－8］取材自國(guó)產(chǎn)冷加工奧氏體304不銹鋼管，進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)試件拉伸、壓縮和轉(zhuǎn)角區(qū)拉伸材性試驗(yàn)，指出兩階段Ramberg-Osgood模型能很好模擬不銹鋼材料力學(xué)性能，不銹鋼材料具有不明顯的拉壓不對(duì)稱性，并據(jù)此進(jìn)行了軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力研究;王元清等［9－10］曾取材自焊接不銹鋼梁，加工了11個(gè)奧氏體316條狀不銹鋼材性試件，對(duì)其滯回性能和本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究，采用Ramberg-Osgood模型擬合循環(huán)骨架曲線，標(biāo)定出其循環(huán)強(qiáng)化參數(shù)，并進(jìn)行了不銹鋼構(gòu)件性能研究.國(guó)外學(xué)者Nip等［11］曾分別取材熱軋、冷彎低碳鋼管和冷成型不銹鋼加工材性試件，基于滯回性能試驗(yàn)，得到歐洲奧氏體不銹鋼(EN 1.4301和 EN 1.4307，接近奧氏體304鋼)的循環(huán)硬化指數(shù)和低周疲勞壽命預(yù)測(cè)參數(shù);Ye 等［12］、Roya 等［13］以及 Hong 等［14］亦進(jìn)行過(guò)奧氏體316等不銹鋼材的低周滯回性能研究.

但國(guó)內(nèi)外不銹鋼材的質(zhì)量和化學(xué)成分等存在差異，且Nip等［11］的研究表明，加工工藝亦影響鋼材力學(xué)性能.已有文獻(xiàn)中均未考慮大跨空間結(jié)構(gòu)常用熱軋無(wú)縫不銹鋼圓管構(gòu)件，因此，本文取材國(guó)產(chǎn)建筑用奧氏體304熱軋不銹鋼圓管，分別加工光滑和缺口圓棒試件，通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)獲取其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及材料基本參數(shù)，觀察不銹鋼延性破壞特征;通過(guò)循環(huán)加載試驗(yàn)，獲取不銹鋼試件的滯回和骨架曲線，標(biāo)定其循環(huán)強(qiáng)化參數(shù);觀察延性金屬低周疲勞破壞特征，為后續(xù)不銹鋼材微觀損傷模型研究及不銹鋼構(gòu)件或結(jié)構(gòu)精細(xì)化數(shù)值模擬打下基礎(chǔ).

1 試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)材料及試件制作

取材建筑中常用的國(guó)產(chǎn)奧氏體304(簡(jiǎn)稱A304)Φ216×16 mm熱軋不銹鋼管，設(shè)計(jì)光滑和缺口兩類圓棒試件，分別進(jìn)行單調(diào)和循環(huán)加載兩類試驗(yàn)，A304化學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1.

表1 A304鋼材化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù) %

單向拉伸加載試件尺寸見(jiàn)圖1.光滑試件(標(biāo)記為SS)有效區(qū)直徑8 mm，缺口試件缺口半徑分別取1、2、4 mm(分別標(biāo)記為 SR1，SR2 和 SR4)，最小截面直徑均為4 mm，用以得到不同水平的應(yīng)力三軸度.每類試件各加工3個(gè)，取試驗(yàn)結(jié)果平均值.

循環(huán)加載試驗(yàn)試件尺寸依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 15248－94設(shè)計(jì)，詳細(xì)尺寸見(jiàn)圖2.光滑試件有效區(qū)直徑為6 mm，制作3個(gè);缺口試件的缺口半徑為2 mm，最小截面直徑3 mm，制作2個(gè).為區(qū)分單調(diào)加載試件，光滑和缺口試件分別標(biāo)記為CSS和CSR2.

圖1 單向拉伸加載試件尺寸(mm)

圖2 循環(huán)加載試驗(yàn)試件尺寸(mm)

光滑試件編號(hào)及其實(shí)測(cè)標(biāo)距段直徑尺寸見(jiàn)表2.試件加工精度可滿足試驗(yàn)要求.

表2 光滑試件編號(hào)和實(shí)測(cè)尺寸

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用INSTRON 8801－100kN疲勞試驗(yàn)機(jī)(圖3)在室溫狀態(tài)下完成.單調(diào)加載試驗(yàn)通過(guò)夾頭位移控制加載，參照ASTM標(biāo)準(zhǔn)，光滑和缺口試件加載速率分別取0.3 mm/min和0.12 mm/min;循環(huán)加載試驗(yàn)通過(guò)引伸計(jì)應(yīng)變控制加載，按照等應(yīng)變?cè)龇?.4%進(jìn)行變幅往復(fù)加載，每級(jí)加載3次，加載頻率0.1 Hz.試件的縱向變形采用標(biāo)距為12.5 mm的引伸計(jì)進(jìn)行記錄，試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)記錄加載歷程中的荷載和位移.

文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，由于文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)屬于精神類服務(wù)產(chǎn)業(yè)，園區(qū)的產(chǎn)品不止是有形的物質(zhì)產(chǎn)品，更多的成果體現(xiàn)為無(wú)形的精神食糧，價(jià)值很難量化.此外,園區(qū)發(fā)展考量中存在許多環(huán)境與制度性因素也難以量化，所以指標(biāo)設(shè)置中要兼顧定性和定量指標(biāo).

圖3 試驗(yàn)設(shè)備

2 單向拉伸試驗(yàn)結(jié)果

2.1 光滑圓棒拉伸試驗(yàn)

在單軸拉伸試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)是以工程應(yīng)變?chǔ)舗和工程應(yīng)力σn表示的，為了準(zhǔn)確描述大變形過(guò)程中截面面積的改變，需要使用真實(shí)應(yīng)變?chǔ)舤和真實(shí)應(yīng)力σt.兩者之間的換算關(guān)系為

真實(shí)應(yīng)變由塑性應(yīng)變?chǔ)舙和彈性應(yīng)變?chǔ)舉組成，塑性應(yīng)變可由下式求得:

圖4是光滑試件測(cè)得的工程應(yīng)力－應(yīng)變曲線.A304不銹鋼應(yīng)力－應(yīng)變曲線沒(méi)有明顯屈服平臺(tái)，但其塑性應(yīng)變遠(yuǎn)高于建筑常用低碳鋼和低合金鋼，說(shuō)明不銹鋼具有更好的延性.

圖5是根據(jù)圖4曲線轉(zhuǎn)換得到的真實(shí)應(yīng)力－應(yīng)變曲線.通常可采用Ramberg-Osgood曲線來(lái)描述該關(guān)系［15］，即

式中:εp表示塑性應(yīng)變，ε0表示屈服應(yīng)變，ˉσ表示流動(dòng)應(yīng)力，σy表示屈服應(yīng)力，α和n分別為鋼材的硬化系數(shù)和硬化指數(shù).基于圖5曲線，采用Origin軟件可算得A304不銹鋼的α和n值.

圖4 工程應(yīng)力－應(yīng)變曲線

圖5 真實(shí)應(yīng)力－應(yīng)變曲線

單向拉伸試驗(yàn)所得的鋼材彈性模量E、屈服強(qiáng)度 fy、極限強(qiáng)度 fu、破壞應(yīng)力 ful、彈性應(yīng)變 ε0、強(qiáng)化系數(shù)α和強(qiáng)化指數(shù)n結(jié)果列于表3.值得注意的是，所測(cè)A304鋼材屈服強(qiáng)度介于210～240 MPa，與國(guó)外規(guī)范規(guī)定值接近，但較文獻(xiàn)［7］中冷加工管件材料屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度小，這與每批鋼材的化學(xué)成分、冶煉過(guò)程略有差異有關(guān)，同時(shí)亦與輥軋冷加工工藝有關(guān)，輥軋可使金屬組織密實(shí)，且鋼材經(jīng)過(guò)冷加工后屈服強(qiáng)度有提高，因此，加工工藝不同時(shí)管件材料力學(xué)性能確實(shí)存在差異，本文雖選用16 mm厚熱軋無(wú)縫管進(jìn)行試驗(yàn)，材料強(qiáng)度沒(méi)有顯著變化，說(shuō)明熱軋不銹鋼管加工工藝對(duì)中厚管鋼材性能改變不大.

表3 材料基本性能

2.2 缺口圓棒試件試驗(yàn)結(jié)果

3種缺口圓棒試件測(cè)得的荷載位移曲線見(jiàn)圖6.曲線下降段的斜率突變點(diǎn)為延性裂紋開(kāi)展點(diǎn)，可以此作為依據(jù)來(lái)證明微觀損傷模型對(duì)延性鋼材裂紋開(kāi)展的預(yù)測(cè)能力，并識(shí)別 A304材料損傷參數(shù).

圖6 缺口圓棒試件的荷載－位移曲線

2.3 試驗(yàn)現(xiàn)象

對(duì)于光滑試件，當(dāng)縱向變形達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，試件中間部分開(kāi)始出現(xiàn)頸縮，直至最后斷裂，斷口呈杯口狀;缺口試件變形則主要發(fā)生在缺口范圍內(nèi)，見(jiàn)圖7.

圖7 單向拉伸試件破壞模式

3 循環(huán)加載試驗(yàn)結(jié)果

3.1 光滑圓棒循環(huán)加載試驗(yàn)

光滑試件在未達(dá)到斷裂之前已發(fā)生失穩(wěn)(圖8)，所以為防止引伸計(jì)破壞，試件失穩(wěn)后即停止加載，改為單調(diào)拉伸直至試件斷裂.

圖8 光滑試件的失穩(wěn)

圖9 光滑試件滯回曲線

將循環(huán)骨架曲線與單向受拉時(shí)的應(yīng)力－應(yīng)變曲線一并列入圖10.對(duì)比表明，循環(huán)荷載作用下鋼材應(yīng)力高于單軸受拉狀態(tài)，在應(yīng)變1.8%時(shí)，循環(huán)荷載較單向受拉時(shí)的應(yīng)力提高了66.4%.因此，以單軸受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線識(shí)別出來(lái)的α、n等參數(shù)及材料損傷參數(shù)難以準(zhǔn)確模擬鋼材的滯回性能.

這些試驗(yàn)現(xiàn)象與文獻(xiàn)［9］對(duì)奧氏體316的研究成果相符.

圖10 循環(huán)加載骨架曲線與單調(diào)加載應(yīng)力應(yīng)變曲線對(duì)比

3.2 缺口圓棒試件循環(huán)加載試驗(yàn)結(jié)果

缺口試件在循環(huán)加載過(guò)程中未發(fā)生失穩(wěn)，因而往復(fù)加載至斷裂破壞，圖11為其循環(huán)荷載下的滯回曲線.可看出，兩個(gè)缺口試件滯回曲線和斷裂點(diǎn)吻合良好，均在第10個(gè)循環(huán)斷裂，且呈現(xiàn)材料強(qiáng)化特征，說(shuō)明A304鋼材在復(fù)雜應(yīng)力作用下亦具有良好滯回耗能性能，但在破壞前一圈有明顯的退化現(xiàn)象直至斷裂，這對(duì)其斷裂點(diǎn)預(yù)測(cè)具有重要意義.與圖9對(duì)比，缺口試件滯回曲線具有明顯不對(duì)稱性，受壓側(cè)強(qiáng)化顯著高于受拉側(cè)，說(shuō)明高應(yīng)力三軸度試件在循環(huán)加載作用下，鋼材的抗拉性能會(huì)有所削弱.

圖11 缺口試件循環(huán)荷載下的滯回曲線

4 掃描電鏡實(shí)驗(yàn)

對(duì)試件斷口進(jìn)行掃描電鏡實(shí)驗(yàn)，觀察其形貌特征，對(duì)比分析鋼材在單向拉伸和循環(huán)加載下斷口微觀形態(tài)的區(qū)別.實(shí)驗(yàn)所用儀器為JSM－5800掃描電子顯微鏡.

4.1 單向拉伸試件斷口掃描結(jié)果

圖12分別為光滑試件和缺口半徑2 mm的缺口試件斷口觀察結(jié)果.

根據(jù)微觀損傷斷裂理論，延性金屬材料的破壞都是由內(nèi)部雜質(zhì)導(dǎo)致微孔洞的形核，微孔洞長(zhǎng)大、聚合，從而產(chǎn)生裂縫［17］.從斷口的低倍照片(300倍)可以看出，斷口由很多尺寸為 34～135 μm的長(zhǎng)條形的溝壑和很小近似圓形小韌窩構(gòu)成，并且截面比較平坦.從高倍照片可看出，近似圓形的小韌窩內(nèi)部有第二相粒子存在，韌窩尺寸在1.5～22 μm，并且缺口半徑減小，長(zhǎng)條溝壑尺寸變化不大，韌窩尺寸有明顯的增大.而通過(guò)與低合金鋼斷面［18］的對(duì)比可看出，不同鋼材的微觀破壞形態(tài)有很大區(qū)別，低合金鋼的一次大韌窩呈圓形或橢圓形，而不銹鋼的一次大韌窩呈長(zhǎng)條形，說(shuō)明兩種材料孔洞聚合方式不同.

圖12 單向拉伸試件的斷口電鏡掃描結(jié)果(18、300、1000和3000倍)

4.2 循環(huán)加載試件斷口掃描結(jié)果

圖13為循環(huán)荷載下光滑試件和缺口半徑2 mm的缺口試件的斷口觀察結(jié)果.循環(huán)加載下的光滑試件(CSS)是失穩(wěn)后單向拉伸至斷裂，所以與單向拉伸試件有類似斷口特點(diǎn)，但缺口試件是在循環(huán)加載下斷裂，其斷口相對(duì)平整，韌窩較淺.

圖13 循環(huán)加載試件的斷口電鏡掃描結(jié)果(18、300、1000和3000倍)

5 等向－隨動(dòng)混合強(qiáng)化參數(shù)

對(duì)鋼構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)進(jìn)行往復(fù)加載下的性能分析時(shí)，需要定義鋼材的強(qiáng)化準(zhǔn)則.鑒于3.1中試驗(yàn)結(jié)果，宜采用等向－隨動(dòng)混合強(qiáng)化材料模型進(jìn)行A304鋼材的數(shù)值模擬.參照ABAQUS幫助文件，利用光滑試件試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)A304不銹鋼材循環(huán)強(qiáng)化參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，并輔以缺口試件實(shí)測(cè)滯回?cái)?shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證.所標(biāo)定強(qiáng)化參數(shù)結(jié)果見(jiàn)表4，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比見(jiàn)圖14.有限元曲線與試驗(yàn)曲線吻合較好，所得混合強(qiáng)化參數(shù)可用于精細(xì)化數(shù)值分析.

表4 A304鋼材混合強(qiáng)化參數(shù)

圖14 循環(huán)強(qiáng)化參數(shù)校核結(jié)果

6 結(jié) 論

1)通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)得到A304熱軋不銹鋼管鋼材彈性模量、屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、破壞應(yīng)力、彈性應(yīng)變、強(qiáng)化系數(shù)和強(qiáng)化指數(shù)等基本材料參數(shù)，證明熱軋不銹鋼管加工工藝對(duì)中厚鋼管材料性能改變不大.

2)A304不銹鋼在循環(huán)荷載作用下具有良好的強(qiáng)化效應(yīng)和滯回耗能性能.雖有拉壓不對(duì)稱性，但在滯回和骨架曲線中體現(xiàn)不明顯，在應(yīng)變范圍±2%之內(nèi)，A304鋼材滯回曲線呈現(xiàn)出等向強(qiáng)化特性，宜采用等向－隨動(dòng)混合強(qiáng)化材料模型對(duì)不銹鋼構(gòu)件或體系進(jìn)行數(shù)值模擬.

3)循環(huán)荷載作用下A304鋼材應(yīng)力高于單軸受拉狀態(tài)，在應(yīng)變1.8%時(shí)，循環(huán)荷載應(yīng)力較單向受拉應(yīng)力提高了66.4%.因此，以單軸受拉應(yīng)力－應(yīng)變曲線識(shí)別出來(lái)的α、n等參數(shù)及材料損傷參數(shù)，難以準(zhǔn)確模擬其滯回性能.

4)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，標(biāo)定A304熱軋不銹鋼管材料等向－隨動(dòng)混合強(qiáng)化參數(shù)，可用于其復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的滯回性能研究.

5)A304單向拉伸試件斷口由很多尺寸34～135 μm的長(zhǎng)條形溝壑和1.5～22 μm的近似圓形小韌窩構(gòu)成，小韌窩內(nèi)部有第二相粒子存在，并且隨著應(yīng)力三軸度的增加，長(zhǎng)條形溝壑尺寸變化不大，韌窩尺寸有明顯增大，其材料孔洞聚合方式異于普通低合金鋼或低碳鋼.

［1］郭亞軍，郭麗娜.不銹鋼在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用［J］.低溫建筑技術(shù)，2012，34(2):125－126.

［2］EN 1993－1－4 Eurocode 3 Design of steel structures:Part 1.4，Generalrules:Supplementaryrulesfor stainless steels［S］.Brussels:CEN，2006.

［3］SEI/ASCE 8－02 Specification for Cold-Formed Stainless Steel Structural Members［S］.Reston:American Society of Civil Engineers，2002.

［4］AS/NZS 4673 Cold-Formed Stainless Steel Structures［S］.Sydeney:Australian/NewZealand Standards，2001.

［5］The Steel Construction Institute.Design manual for structural stainless steel［M］.Oxford:Euro Inox and The Steel Construction Institute，2006.

［6］朱浩川，姚諫.不銹鋼材料的應(yīng)力－應(yīng)變模型［J］.空間結(jié)構(gòu)，2011，17(3):62－68.

［7］鄭寶鋒，舒贛平，沈曉明.不銹鋼材料常溫力學(xué)性能試驗(yàn)研究［J］.鋼結(jié)構(gòu)，2011，26(5):1－6.

［8］舒贛平，鄭寶鋒，沈曉明.不銹鋼軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載能力計(jì)算方法研究［J］.工業(yè)建筑，2012，42(5):21－28.

［9］王元清，常婷，石永久.循環(huán)荷載下奧氏體不銹鋼的本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)研究［J］.東南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2012，42(6):1175－1179.

［10］王元清，袁煥鑫，石永久，等.不銹鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定性的研究進(jìn)展［J］.工業(yè)建筑，2012，42(5):1－11.

［11］NIP K H，GARDNER L，DAVIES C M，et al.Extremely low cycle fatigue tests on structural carbon steel and stainless steel［J］.Journal of Constructional Steel Research，2010，66(1):96－110.

［12］YE D，MATSUOKA S，NAGASHIMA N，et al.The low-cycle fatigue，deformation and final fracture behaviour of an austenitic stainless steel［J］.Materials Science and Engineering:A，2006，415(1/2):104－117.

［13］ROYA S C，GOYALB S，SANDHYAB R，et al.Low cycle fatigue life prediction of 316 L(N)stainless steel based on cyclic elasto-plastic response［J］.Nuclear Engineering and Design，2012，253(12):219－225.

［14］HONG S G，LEE S B.The tensile and low-cycle fatigue behavior of cold worked 316L stainless steel:influence of dynamic strain aging［J］.International Journal of Fatigue，2004，26(8):899－910.

［15］CHEN Yu.Finite element modeling of ductile tearing in pipeline steels using a micromechanical damage model［D］.Canada:University of Waterloo，2004.

［16］CHABOCHE J L.Time-independent constitutive theories forcyclic plasticity［J］.InternationalJournalof Plasticity，1986，2(2):149－188.

［17］KOPLIKJ， NEEDLEMANA.Voidgrowthand coalescence in porous plastic solids［J］.International Journal of Solids and Structures，1988，24(8):835－853.

［18］LIAO Fangfang，WANG Wei，CHEN Yiyi.Parameter calibrations and application of micromechanical fracture models of structural steels［J］.Structural Engineering and Mechanics，2012，42(2):153－174.

Mechanics properties of hot-rolled seamless Austenitic 304 stainless steel pipe

XING Jihui，SHI Yijian，WU Chao，YANG Qingshan
(School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，100044 Beijing，China)

To study the material behaviors of hot-rolled circle hollow austenitic 304 stainless steel members applied widely in large-span roofs，both smooth and notched round specimens were cut from Φ216×16 mm tubes and tested under monotonic tensile and cyclic axial loadings.Stress-strain curves were obtained to determine basic material parameters as well as load-displacement hysteretic responses and skeleton curves.In addition，fracture micromorphology of the specimens was observed.It is shown that the properties of middle thick austenitic 304 stainless steel are not significantly influenced by hot-rolled forming process.The stainless steel exhibits extensive strain-hardening and higher energy dissipation capabilities under cyclic loadings.As a result，kinematic-isotropic composite hardening material model should be adopted to simulate nonlinear response of this material.Cyclic hardening material parameters are calibrated by test results and used well in the numerical simulations.However，the fracture micromorphology characteristic of the stainless steel is quite different from that of low alloy or carbon steel.

hot-rolled circle hollow section member;monotonic tension;cyclic loading;material parameter;fracture micromorphology characteristic

TU391

A

0367－6234(2014)02－0078－07

2013－04－30.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51278036);中國(guó)鐵路總公司科技研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2013T002－A－2);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2010JBZ011).

邢佶慧(1975—)，女，博士，副教授;

楊慶山(1968—)，男，博士生導(dǎo)師，長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授.

邢佶慧，jhxing@bjtu.edu.cn.

(編輯 趙麗瑩)