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膨胀管膨胀后其抗外挤能力降低是制约膨胀管技术发展的重要因素。通过试验模拟实体膨胀管膨胀时的力学环境，分析了管材壁厚及残余应力在塑性膨胀过程中的变化规律。结果表明：膨胀管大塑性变形会导致壁厚减少，壁厚不均匀程度放大，并产生残余应力；膨胀管内表面产生拉应力，外表面产生压应力，应力差值在薄壁端最大，薄壁端也是膨胀管在外压作用下的屈服点；在膨胀管变形过程中薄壁端的变形速率高于厚壁端的变形速率，产生的残余应力与实测值基本相符，说明膨胀管原始壁厚的不均匀变形是残余应力增加、抗外挤能力降低的主要因素。