Does this size an expansion loop?

No. Loop geometry and piping flexibility require the full routing, restraints, supports, branches, component properties, load cases and applicable code procedure.

Does free thermal expansion create the displayed piping stress?

No stress is displayed. A freely expanding member has thermal strain and length change; restraint forces and stresses require a structural model.

Which CTE should be entered?

Enter a documented mean or secant linear coefficient applicable to the exact material, condition and full temperature interval.

Is this an EN 13480 or ASME B31.3 compliance check?

No. The arithmetic is a preliminary imposed-movement input for a separate controlled code analysis.

Quellen-gestützte freie Expansionsrechnung

Dokumentierte freie thermische Längenänderung

Berechnen der signierten freien linearen thermischen Dehnung und Längenänderung unter Verwendung eines dokumentierten mittleren Koeffizienten für ein Material und ein gleichmäßiges Temperaturintervall. Es werden keine Expansionschleifen-Geometrien, Einschränkungsbelastungen oder Code-Zulassungen erfunden.

Keine vorgegebenen MaterialienKeine SchleifenabmessungKeine Spannung OK/ÜBER

Referenzfreie Länge L₀

Längeneinheit

Anfangs-/Referenztemperatur T₁

Endtemperatur T₂

Temperatur-Einheit

Dokumentierter mittlerer linearer Wärmeausdehnungskoeffizient ᾱ

Einheit des Wärmeausdehnungskoeffizienten

Material, Zustand und Quelle des Koeffizienten

L₀ ist die freie Referenzlänge bei T₁. Der eingegebene mittlere/scheitelnde lineare Wärmeausdehnungskoeffizient gilt für das genaue Material, den Zustand und das gesamte Intervall von T₁ bis T₂. Die Temperatur wird als gleichmäßig über die Länge behandelt, und die Näherung der freien linearen Expansionsdehnung bei kleiner Dehnung ist anwendbar. Einschränkungen, Lager, Verzweigungen, Verbindungen, Gradienten und Code-Lastkombinationen werden separat evaluiert.

Signierte freie Längenänderung ΔL

—

Temperaturdifferenz T₂−T₁

—

Freie thermische Dehnung εth

—

Berechnete freie Endlänge

—

Eingegebene mittlere CTE-Grundlage

—

Nur freie Längenänderungsrechnung.

ΔT=T₂−T₁; εth=ᾱΔT; ΔL=L₀εth; Lfree,2=L₀+ΔL

ᾱ ist ein dokumentierter mittlerer/scheitelnder linearer Koeffizient über das gesamte Intervall, kein universelles Raumtemperatur-Materialkennzeichen. Die Beziehung ist eine Näherung der freien linearen Expansionsdehnung bei kleiner Dehnung und allgemeine Mechanik-Rechnung; es handelt sich nicht um eine Flexibilitätsgleichung nach EN 13480 oder ASME B31.3.

Einheiten und Vorzeichen

Ein Kelvin und ein Grad Celsius haben die gleiche Intervallgröße. Ein Fahrenheit-Intervall beträgt 5/9 eines Kelvin-Intervalls. Ein internationales Zoll ist genau 0.0254m und ein internationales Fuß ist genau 0.3048m. Positives ΔL ist eine Verlängerung; negatives ΔL ist eine Verkürzung. Gleichbleibende Temperaturen geben korrekt null zurück.

Warum kein Spannungs- oder Schleifenresultat?

Thermische Dehnung wird erst durch Kompatibilität und Einschränkung zu Spannung. Die tatsächliche Rohrleitungsauswirkung hängt von der vollständigen dreidimensionalen Verlegung, der Steifigkeit der Einschränkungen und den Lücken, Lagern, Verzweigungen, Anschlussstücken, Spannungsverstärkungs-/Flexibilitätsfaktoren, Materialeigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur, Druck/Gewicht/Gelegentlichen Lasten, Zyklen und dem anwendbaren Zulassungsverfahren ab. Ein vollständig eingeschränkter einachsiger Lehrbuchausdruck ist kein allgemeines Rohrleitungsspannungsresultat, und ein geführtes Kragarm ist keine Expansionschleife.

Aktueller Code-Bereich

EN13480-3:2024 ist der aktuelle Entwurf- und Berechnungsteil für industrielle metallische Rohrleitungssysteme einschließlich Lagern. ASME B31.3-2024 deckt Prozessrohrleitungsmaterialien/Komponenten, Entwurf, Fertigung, Montage, Errichtung, Prüfung, Inspektion und Test ab. Kein öffentliches Scope-Dokument validiert eine einzeilige Schleifen- oder Spannungs-Zulassungsformel.

BENÖTIGT_LIZENZIERTE_QUELLE: genaue Flexibilität, Verschiebungsspannungsintervall, Spannungsverstärkung, zulässiges Intervall, Zyklus, Lastkombination und Zulassungsregeln aus der ausgewählten aktuellen Code-Ausgabe. Hier wird kein Konformitätsabschluss ausgegeben.

Nicht berechnet

Expansionschleifenbein/Breite, Führungs- oder Ankergeometrie.
Einschränkungskraft, thermische Spannung, Code-Spannungsintervall oder Ermüdungsnutzung.
Druck/Gewicht/Gelegentliche Lasten, Anschlussstückenlasten, Lagerreaktionen oder Maschinenbewegung.
Temperaturgradienten, Kriechverformung, Plastizität, Phasenübergänge, komposit/anisotrope Reaktion oder zeitabhängige Temperaturfelder.

Quellen

NIST-Definition und Temperaturabhängigkeit des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten; University of Illinois thermische Dehnung und freie Verlängerung; EN13480-3:2024 offizieller nationale Körper-Dokument; ASME B31.3-2024 offizielles Dokument.