管材在压力管道和流体输送工程中有大量应用，又由于具有质量轻、强韧性好、吸收冲击功能好等优点，容易实现产品的轻量化和强韧化。因此，近年来在航空航天、汽车及船舶制造领域中应用越来越广泛。管材横截面为中空结构，所以其服役状态以及拉伸试验时所表现的力学性能和相同材质的棒材存在一定差异。
目前，对于各种规格尺寸管材的力学性能试验方法虽然有所发展，如直接采用小直径管拉伸来获取材料在管形状态下的真实力学性能参数，但对于管材的研究还很不充分，各国学者从不同角度采用不同方法进行了大量试验和有限元模拟分析。诸多研究成果对于逐步认识和掌握管材成形性具有相应的促进作用。为了研究材料在管形状态下的力学行为以及受力失稳过程，北京理工大学的研究者们采用1Cr18Ni9Ti小直径薄壁管段进行了直接拉伸试验，借助于有限元方法模拟分析了拉伸全过程的应力应变分布特征及其拉断断口形状，为管材力学性能及其成形性分析提供参考。
拉伸试验材料1Cr18Ni9Ti管，原始外径d0=8mm，壁厚t0=2mm，采用国标规定比例试样进行试验。为便于夹持并保证均匀拉伸时标距段处于单向受力状态，试样两端添加伸入端带球头的圆柱形塞头。在万能拉伸试验机上进行恒位移加载，加载过程只有下横梁运动，利用引伸计采集载荷-位移数据，处理后在origin软件中进行曲线拟合。可以看出，1Cr18Ni9Ti管拉伸时，均匀伸长能力很强，总伸长率δ＞0.75，最大工程应力产生在拉伸后期，抗拉强度σb≈602MPa。另外，计算所得相关力学性能参数如下：E=177GPa，σs=220MPa。σb≈602MPa，塑性系数K=1320MPa，硬化指数n=0.47，δ=0.76，由有限元模拟计算结果可知，管材拉伸分散性失稳阶段，细颈区真实轴向主应力δz和主应变εz沿最小截面（z=0）非均匀分布，内侧应力应变值大于外侧，这是小直径薄壁管拉伸初始裂纹产生在内侧壁附近的一个重要原因。除去壁厚中心偏外某一点出现σθ0≈σr0外,同一半径r处始终保持σz＞σθ＞σr0。另外，最小界面内侧的另外两向主应力值均大于相应的外侧主应力值，即σθi＞σθ0及σri＞σr0。
实际拉伸试验和有限元模拟结果均表明，1Cr18Ni9Ti管拉伸的初始裂纹率先产生在内侧壁表面附近的某一区域，多数试样拉断面与拉伸轴倾斜约+/-45°，具有剪切断裂倾向，并且扩展至外侧壁表面的最终断裂线往往不在同一平面上。