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管道应力分析软件介绍

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    工业管道在石油化工、天然气、自来水、电力、制药和食品、冶金和能源等行业广泛应用。为了确保管道安全可靠,在管道设计时,都会对管道的强度、变形、动力学响应等进行分析,通过分析来确定管道的各种设计参数是否合理,同时选取合理的支撑、弹簧吊点等。
   与通用结构分析软件一样,管道应力分析软件基本上也都采用有限元方法,但由于管道结构较为简单,一般采用梁单元理论。梁单元理论的基本假设是将结构看作由多个梁单元组成的连续体,在每个梁单元上考虑其内部受力和变形情况。通过对各个梁单元的受力分析,可以得出整个管道结构的应力分布情况,包括轴向力、弯矩、剪力和应变等参数。
    和其他CAE仿真软件一样,管道应力分析软件几乎也被欧美垄断,如SYSPIPE、Peps、CAESAR II、ROHR2、AUTOPIPE、CsiPlant、Pipepak等均是欧美的,俄罗斯有自己的管道应力分析软件START-PROF,在国内,随着今年来国产CAE的迅猛发展,一些公司也开始在管道应力分析软件方面加大投入,如果南京天洑的AIPIPE、大工星派的SiPESC.PIPE。


    下面是各管道应力分析软件的一些基本介绍。

SYSPIPE

    SYSPIPE软件是由法国FRAMATOM 公司开发的专用管道系统应力计算和分析软件,早期广泛应用于法国M310系列核电站的核级管道应力分析中,法马通公司参与的核电厂的核岛管道系统多数情况下均采用SYSPIPE软件进行应力分析和评定。

Peps

    Peps软件DST Computer Services SA 成立于1973年,位于瑞士日内瓦市,专门研究和开发数值分析及工程应用程序。开发了用于管道分析的核心程序PipeStress、前后处理器Editpipe及相关的辅助程序。过去的三十六年中,有超过30个国家的客户选择使用了管道分析软件PEPS或其核心软件PipeStress。通过核品质认定: 10CFR50、App.B、10CFR21。目前广泛应用于美国、法国中国以及日本,适用于AP1000和欧洲压水堆(EPR)等三代核电站的管道应力分析。

CAESARII

    1984年,美国COADE公司开发了第一版CAESARII软件。该软件一经发布便受到各国应力分析工程师的高度认可,并广泛应用。它既可以分析计算静态分析,也可进行动态分析。CAESARII向用户提供完备的国际上的通用管道设计规范,使用方便快捷。强大的3D计算结果图形分析功能,丰富的约束类型,对边界条件提供最广泛的支撑类型选择、膨胀节库和法兰库,并且允许用户扩展自己的库。钢结构建模,并提供多种钢结构数据库.结构模型可以同管道模型合并,统一分析膨胀节可通过标准库选取自动建模、冷紧单元/弯头,三通应力强度因子(SIF)的计算、交互式的列表编辑输入格式用户控制和选择的程序运行方式,用户可定义各种工况。CAESARII可以快速精确地计算,方便管道应力分析工程师进行应力分析,大大的节约了时间,同时避免了一些人为错误CAESARII的应用范围广泛,不仅可以应用于石油、化工行业,还应用于电力等行业,并根据行业相应的规范进行校验。

ROHR2

    ROHR2这款软件由德国的SIGMA公司开发,ROHR这个单词在德语中就是管道的意思,该公司拥有40年的管道工程经验,一直从事ROHR2软件的研发、培训和技术支持以及相关工程项目。众多国际的知名工程公司,以及化工能源,电力,石油化工行业的工程师们,都非常信赖ROHR2的品质,并且该软件也被德国联邦经济和技术委员会列为核安全分析认证程序。

AUTOPIPE

    AUTOPIPE是由Bentley Systems开发的软件,可用于管道应力分析和振动分析。它具有强大的建模和分析功能,支持多种国际标准。AutoPIPE是一个智能分析和设计的应用程序,用于计算静态和动态载荷条件下的管道规范应力、载荷和挠曲,以符合最高核电标准。AutoPIPE的三维热碰撞检测功能可以在管道升温时提醒工程师管道的热位移,从而避免代价不菲的工厂停产。该功能还可以在极端载荷条件下(如地震)帮助避免管道失效。AutoPIPE还包括一些特殊功能:进阶埋地管线分析、波载荷、流体瞬变、FRP/GRP 或塑料管道分析,以及与STAAD.Pro、SACS及所有工厂设计系统的快捷集成。AutoPIPE 通过了严格的安全认证审查,如10CFR50 App. B,ASME NQA-1,ANSI N45.2 等,而且AutoPIPE 是通过核安全认证的管道应力分析软件。

CSiPlant

    CSiPlant是美国CSI公司的管道应力分析软件。美国CSI公司成立于1975年,是全球公认的结构和地震工程软件工具的先驱。CSI的软件被160多个国家的数千家工程公司用于重大工程项目的设计,包括台北的101大楼、纽约的世贸中心、北京的鸟巢、水立方和巴拿马运河斜拉桥。CSI的软件有40多年的研究和开发支持,使其成为世界各地设计专业人士值得信赖的选择。CSI的主要软件产品:SAP2000、CSiBridge、CSiPlant、ETABS、SAFE和PERFORM-3D等。

START-PRO

    START-PROF管道应力分析软件是由俄罗斯的Start-Soft公司开发的。该公司成立于1993年,专注于开发工业管道和设备分析软件。START-PROF是其主要产品之一,被广泛应用于石油、天然气、化工、核电等行业。START-PROF提供了全面的管道应力,柔性,稳定性和疲劳强度分析功能,并根据国外和国内管道设计规范和标准进行分析计算。START-PROF于1965年首次推出,它集成了高效的有限元求解器,强大的分析功能,友好的用户界面,直观的3D图形前/后处理器,以及带有嵌入式智能结果的详细帮助系统,这些智能系统经过几代管道设计专家的不断研发和发展,软件功能十分完善。START-PROF现已成功应有于电力,核电、区域供热、石油,天然气、化工、冶金、特种检验、市政等诸多行业。

Pipepak

    ALGOR 的管道应力分析模块Pipepak是一个易学易用的管道设计和分析工具,此模块还包括了美国、英国和欧盟的管道设计标准。而ALGOR公司近期发布了PipePak的最新版本PipePak V9。对于管道系统设计和分析者,PipePak提供了一个遵从管道系统的工业标准、定义整个管道系统和执行结构分析的工具。它可以使工程师用图形显示分析结果,对输入信息、设备数据和分析结果生成HTML或文本总结报告等。另外,除了可以使用电子数据表格定义管道系统外,PipePak还提供了图形绘制工具、文件导入选项和将图形、电子数据表格输入以及导入文件合并的能力。

AIPIPE

    AIPIPE是由天洑软件自主研发的一款智能管道设计运维一体化平台,它的定位是面向能源电力、石油化工、核电水利等相关领域的管网系统,打造集力学分析、优化设计、健康监测运维服务于一体的智能管道平台。

AIPIPE依托天洑软件有限元核心算法,与管道行业深度融合,于2022年1月正式推出AIPIPE 2022R1版本,能够实现管道建模、特殊元件处理、管道静力分析、应力校核、弹簧选型等相关功能。

SiPESC.PIPE

    SiPESC.PIPE是大工星派仿真科技(北京)有限公司开发的管道应力分析软件。以下是该公司对软件的介绍:

    SiPESC.PIPE是SiPESC平台面向行业专用结构仿真领域拓展的先锋军。站在SiPESC通用有限元的肩膀上,SiPESC.PIPE的计算能力在国产行业软件中首屈一指。在与中国核动力研究设计院、中船重工集团、中国特检院等行业翘楚的合作中,快速拓展行业特色计算功能,同时也在不断地完善其它功能,提升用户体验。SiPESC.PIPE作为专业的管道力学有限元分析软件,目前已具备丰富的管道特色单元,具备管道设计常用的分析计算功能,可满足石油、天然气、给排水以及核电站等行业需求。软件现已集成国内常用核电和火电规范,并可根据用户需求定制开发模块。

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来源:一起CAE吧
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首次发布时间:2023-12-09
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侠客烟雨
硕士 竹杖芒鞋轻胜马,一蓑烟雨任平生
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