為提高鍋筒水冷壁的使用壽命，有效改善管壁的傳熱效果，使鋁管管壁溫度均勻，避免燒管現(xiàn)象。30萬KW以上亞臨界及超臨界鍋爐的水冷壁管不再使用普通圓管，而是使用冷拔內(nèi)螺紋無縫鋁管。冷拔內(nèi)螺紋無縫鋁管是一種通過冷拔工藝制造出來的內(nèi)表面帶有螺旋形凸筋的無縫鋁管，材質(zhì)一般選用ASME系列中的SA 210A -1SA -210CSA 213T2等幾個牌號。得出鋁管混凝土裂紋演化規(guī)律,高鍋筒水冷壁鋁管當今鍋爐火電機組工作溫度和壓力參數(shù)較以往有較大的提高。并在此基礎(chǔ)上展望了數(shù)字圖像相關(guān)法在工程實踐中的擴展與運用。

 論文的主要工作與結(jié)論如下所示:1從數(shù)字圖像相關(guān)法的工作原理、優(yōu)點、6061鋁管適用范圍等方面分析它脆性材料受沖擊荷載實驗中的適用性,結(jié)合型鋼與混凝土的共同作用,得出可選用二維數(shù)字圖像相關(guān)法系統(tǒng)采集實驗信息并分析實驗結(jié)果的結(jié)論并設(shè)計相關(guān)實驗。

針對沖擊荷載的高應變率和準脆性材料的內(nèi)部缺陷,選取適當?shù)募虞d系統(tǒng)與散斑制作方法,介紹動態(tài)應變場測量系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計整套實驗方案,本次實驗的目的研究實心鋁管混凝土的裂紋演化規(guī)律,其要點為擴展起始點、擴展方式和擴展規(guī)律,以及隨著速度的提高其擴展方式有何變化。3將分析數(shù)據(jù)匯總,從局部變形、變形前期位移場和應變場的不均勻性、鋁板變形后期的均勻性等幾個方面對試件表面的變形信息進行討論,得出初始位移場的不均勻影響之后應變和位移、屈服極限前后的應變場變量大體上呈現(xiàn)出先增大后減小再增大的規(guī)律、裂紋起始點的位置總與加載速度有關(guān)且與混凝土破壞形式有直接關(guān)系等結(jié)論。觀察鋁管高速圖像并比較不同參數(shù)條件下的破壞形式差異,得出同種鋁管混凝土試件在加載速度不同的情況下裂紋擴展規(guī)律,并觀測兩種壁厚的鋁管混凝土試件在同一沖擊速度下的裂紋演化,初步分析結(jié)果表明,鋁管壁厚與沖擊速率的增大均會加劇試件的變形,且影響效果十分顯著。5實驗結(jié)果表明,數(shù)字圖像相關(guān)法滿足沖擊荷載下脆性材料的力學性質(zhì)研究條件,對測量材料表面的應變場與位移場有著其他方法不能比擬的優(yōu)勢,本次實驗的方案與成果可為進一步研究鋁管混凝土斷裂形式與工作機理提供合理的思路,并為將數(shù)字圖像相關(guān)法引入工程實際中以便及時監(jiān)測施工現(xiàn)場、指導施工方法、改進鋁管施工工藝奠定基礎(chǔ)。