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插值法计算GB/T 150.2《压力容器 第 2 部分:材料》中在设计温度下材料的高温力学性能值

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GB/T150.2《压力容器第2部分:材料》中,材料的高温力学性能(如高温屈服强度、高温抗拉强度等)通常仅规定了特定温度下的数值。当实际设计温度介于标准给定的两个温度点之间时,需采用插值法计算该温度下的性能值。以下是具体的计算方法及说明:  

一、插值法的基本原理  

插值法(线性插值)基于“两点之间性能值随温度线性变化”的假设,公式如下:
设已知:  

温度T1对应的性能值为S1  

温度T2对应的性能值为S2(且T1<TT2)  

则任意温度T(T1TT2)对应的性能值S为:S=S1+(T−T1)×(S2−S1)/(T2−T1)  

二、计算步骤(以高温屈服强度为例)  

1.确定已知参数
GB/T150.2中查得材料在两个相邻温度点的性能值。  

例如:  

温度T1=200℃,屈服强度S1=200MPa  

温度T2=300℃,屈服强度S2=180MPa  

2.明确目标温度
假设设计温度T=250℃,需计算该温度下的屈服强度S。  

3.代入公式计算

 

S=200+(250−200)×(180−200)/(300−200)=200+50×(−20)/100=200−10=190MPa  

三、注意事项  

1.适用范围仅适用于T1TT2的情况,不可外推(即不能用于温度高于T2或低于T1的场景)。  

2.数据准确性需确保从GB/T150.2中查得的T1,S1和T2,S2为对应材料的正确数据(注意材料牌号、热处理状态等)。  

3.其他性能参数该方法同样适用于高温抗拉强度、弹性模量等其他高温力学性能的插值计算。

四、豆包插值小软件实例计算


δ=100mm的12Cr2Mo1R钢板在320℃下的屈服强度最低值的计算方法:

Step1:GB/T150.2中表E.1可得

Step2在数据点输入条件=300,值=250

Step3:点击+添加数据点

Step4:在数据点输入条件=350,值=245

Step5:在“条件X”下输入320

Step6:选择插值方点击计算插

Step7:在插值结果显示插值结果Y=248

计算后δ=100mm的12Cr2Mo1R钢板在320℃下的屈服强度最低值为248MPa!


这是一个功能完备的插值法计算工具,支持三种插值方法:线性插值、拉格朗日插值和牛顿插值。你可以通过添加数据点,选择插值方法,然后输入要插值的 X 值来计算对应的 Y 值。计算结果会以数值和图表的形式直观展示。

工具特点:    

    直观的数据点管理界面        

三种插值方法对比    

结果可视化图表    

多项式表达式展示    

响应式设计,适配各种屏幕尺寸    

优雅的动画和交互效果



来源:压力容器工程师

附件

免费插值法计算器(压力容器工程师公众号制作20250709001).zip
材料
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首次发布时间:2025-07-15
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君雔
本科 | 高级工程师 压力容器工程师
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