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(dāng)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(yīng)變率和準(zhǔn)脆性材料的內(nèi)部缺陷,選取適當(dāng)?shù)募虞d系統(tǒng)與散斑制作方法,介紹動態(tài)應(yīng)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(yīng)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(jìn)行討論,得出初始位移場的不均勻影響之后應(yīng)變和位移、屈服極限前后的應(yīng)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(xué)性質(zhì)研究條件,對測量材料表面的應(yīng)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(jìn)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(dǎo)施工方法、改進(jìn)鋁管施工工藝奠定基礎(chǔ)。