参数设置
材料
管道尺寸 (NPS)
壁厚等级
设计温度 T_d
250 ℃
安装温度 T_i
20 ℃
管道长度 L
10.0 m
端部约束条件
弯头 SIF 计算
弯头曲率比 R/D
1.50
—
热膨胀量 ΔL [mm]
—
热膨胀力 F [kN]
—
热应力 σ [MPa]
—
SIF 值 (i)
温差 vs 热应力
各管径热膨胀力（当前工况）
计算理论（Caesar-II 标准）
热膨胀量：
$$\Delta L = \alpha \cdot \Delta T \cdot L$$完全约束时的热应力：
$$\sigma_{th} = \alpha \cdot \Delta T \cdot E$$热膨胀力（两端锚固）：
$$F = \sigma_{th} \cdot A = \alpha \cdot \Delta T \cdot E \cdot A$$SIF修正等效应力（ASME B31.3）：
$$S_E = i \cdot \frac{M_c}{Z} \leq S_A$$柔性特性（弯头）：$h = \dfrac{t \cdot R}{r^2}$，$\quad i = \dfrac{0.9}{h^{2/3}}$，$\quad k = \dfrac{1.65}{h}$
Caesar-II 联动： 上述热膨胀力和应力与 Caesar-II 静态分析结果一致。详细管道走向（管圈、偏置段）及支撑跨距优化请使用 Caesar-II 或 AutoPipe 等专业软件。在石化、电力行业的高温高压管道工程中，准确评估 SIF 和柔性系数是工程设计的核心。