管路設計的案例
2017年4月13日，上海管路設計優化技術高級講座
會議亮點：
具有20多年歷史的全球最專業管路設計優化軟件
管路的安裝走向、運動仿真和干涉檢查、振動及動力學響應分析和優化設計
國內外眾多廠商經典案例，比利時管路設計優化專家主講
與CATIA、NX和SimcenterTM 3D三大平臺無縫集成，真正實現仿真驅動設計
管路設計是一個復雜的問題，特別是柔性管路，涉及非線性效應（大位移、大旋轉）以及裝配和運動過程中的彎曲扭轉現象。為避免管路出現過彎過扭和與周圍部件干涉等導致的失效問題，傳統管路設計大多采用經驗設計加試驗驗證的方法，反復試驗不斷修正，這導致管路設計周期很漫長，而且不斷交互試驗也產生很多額外成本。TEA PIPE作為一款專業的管路設計優化軟件，能夠幫助用戶在設計階段就對管路可能存在的可靠性風險進行提前預估，并進行優化改進，大大縮短管路研發周期并降低成本。
為促進管路設計優化技術的學習和交流，Siemens PLM Software將舉辦管路設計和優化技術高級講座。在本次講座中，Andry Philippe博士將結合實例向與會者詳細講解基于Tea Pipe進行不同類型管路的建模、分析和優化設計的最新技術、流程和方法。與會者還將了解到最新的Tea Pipe管路設計優化仿真技術和工程經驗，以及其解決方案在國內外著名企業的應用。
另外Siemens PLM Software在2016年最新發布了SimcenterTM仿真與測試解決方案產品組合以及新一代多學科3D仿真平臺SimcenterTM 3D，在實現企業數字化戰略和預測性工程分析愿景的道路上邁出了堅實的一步。同時集成于SimcenterTM 3D仿真平臺的Simcenter Flexible Pipe也正式發布，此次研討會也將進行介紹，敬請關注。
展開 Simcenter3D汽車制動管路設計仿真與驗證 附TEA_PIPE_InstallationGui
來源：Simcenter3D
汽車制動管路面臨的問題
面臨的問題
隨著汽車的快速發展以及客戶對整車品質要求的逐漸提高，制動系統柔性管路關鍵件設計的可靠性更加重要。現在正在研發的很多車型在開發過程中大都存在管線路干涉問題，在后期解決干涉問題過程中投入了大量的人力物力。為了在設計研發前期就能充分的識別出柔性管路干涉風險，暴露問題進而整改問題，只能通過柔性管路仿真軟件進行管路設計、運動仿真分析才能達到上述效果。柔性管路運動仿真是能夠在設計階段充分識別柔性管路問題及風險的極其重要的有效手段。
因為管路問題的復雜性，涉及非線性效應（大位移、大旋轉）和過程中可能產生的屈曲和扭轉現象，傳統的管路設計方法，由于無法知道管路在運動過程中的實時位置和狀態，而多采用試錯的方法，即反復試驗不斷修正。這導致管路設計周期很漫長，而且不斷交互試驗也產生很多額外成本。
為縮短開發周期，提高管路設計可靠性，管路設計工程師亟須一款軟件能夠根據各種工況輸入，對所有管路進行動態分析模擬：檢查柔性管路曲率，以保證其不小于可接受的最小值；檢查管路安裝及運動過程中可能存在的干涉；優化支撐結構數量和管路長度以降低成本；
基本計算方法介紹
管路靜力分析是計算在固定不變的載荷和約束的作用下管路最終成型和管路的曲率輸出，靜力分析是用來計算管路在固定不變載荷作用下的響應，如位移、應力、應變等，可以計算那些固定不變的慣性載荷對結構的影響（如重力和離心力），靜力分析包含線性靜力分析和非線性靜力分析。
展開 直播預告 | 海克斯康仿真驅動管路設計：正向與工藝實戰
精彩直播預告
管路系統作為汽車、航空航天、能源等高端制造領域的關鍵環節，其設計與加工水平直接關乎重大裝備和主機產品的性能、質量與可靠性。仿真技術已成為實現管路系統正向設計、工藝驗證與故障診斷的核心手段。如何精準應用分析方法，突破技術瓶頸，提升設計效率與精度，是行業亟待解決的挑戰。
為助力企業應對管路系統設計仿真的復雜挑戰，海克斯康結構分析軟件提供專業、高效的管路設計解決方案。本方案涵蓋管路系統及其附件的全方位正向設計仿真，包括靜強度分析、熱機耦合分析、頻域響應分析等；同時提供關鍵工藝仿真與驗證，如管路成型工藝分析和管路焊接工藝分析，從而賦能管路系統從概念設計到工藝驗證的全流程，顯著提升產品性能與可靠性。
本期直播講堂請到了海克斯康工業軟件技術專家易俊，在直播間中講師將針對管路系統及其附件產品，從結構設計到工藝環節過程中所面臨的痛點、解決方案，以及應用案例進行詳細介紹。敬請關注！
直播報名
8月14日 14:00
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立即預定
直播內容聚焦
? 管路系統的正向設計要點及仿真案例
? 管路系統附件的設計分析要點及案例
? 管路系統涉及工藝及分析案例
易俊
海克斯康工業軟件技術專家
擁有多年通用及航空領域的仿真技術實踐經驗，在高度非線性、動力學、耦合分析以及軟件的二次開發等方面有著豐富的工程經驗。
展開 冷卻水管路系統設計條件
泵是否需要冷卻水，哪些部位需要冷卻，冷卻水耗量多少，這和介質溫度、泵型等有關，以下給出一般的設計思路和基本考慮方法，具體應用時應以泵的實際工況參數和泵廠經驗確定。
一、冷卻水管路系統設計條件
API標準要求冷卻水管路系統的設計應符合以下要求：
賣方提供的冷卻水管路系統還應符合具體過程項目的冷卻水過程條件，我國某石化裝置的冷卻水公用工程條件如下(供參考)：
二、冷卻水管路系統布置
除另有規定外，冷卻水管路系統的總管和每一支管均應設置必要的進口閥和出口閥，且每一冷卻水出口管道上應設流量視鏡。冷卻水管路布置應符合表的規定，賣方在技術報價時應明確冷卻水管路系統的方案。
三、泵冷卻水管路方案的選擇
1.輸送介質溫度低于120℃的，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻，對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.輸送介質溫度高于120℃時，應考慮是否需要對軸承箱進行冷卻，冷卻水管路系統采用表中的方案A和方案K。
展開 
冷卻水管路系統設計條件
冷卻水管路布置應符合表的規定，賣方在技術報價時應明確冷卻水管路系統的方案。
三、泵冷卻水管路方案的選擇
1.輸送介質溫度低于120℃的，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻，對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.輸送介質溫度高于120℃時，應考慮是否需要對軸承箱進行冷卻，冷卻水管路系統采用表中的方案A和方案K。
3.輸送介質溫度高于120℃時，宜對密封液(或緩沖液)進行冷卻(金屬波紋管密封除外)，以降低密封腔的溫度，改善密封的工作條件，延長其使用壽命。冷卻水管路系統采用表中的方案K和方案M。
4.輸送介質溫度高于300℃時，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應設有冷卻系統，泵結構一般為中心支承形式，機械密封最好采用金屬波紋管型，但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
5.輸送易結晶液體時，應考慮對機械密封設置外供液體(如水、蒸汽等)進行冷卻(Quench)密封腔，并防固體在大氣側積聚；輸送飽和蒸汽較高的液體(如液化氣、液氨等)時，應考慮對機械密封設置一外供液體(如40℃熱水、蒸汽等)進行加熱(Quench)，以防止液化氣或液氨等因壓降汽化而結冰，并防止輔助密封圈變硬發脆，失去密封作用。冷卻水管路系統采用表中的方案D。
磁力驅動泵一般不需要冷卻水。
冷卻水耗量應以泵廠給出的數值為準，估算時可參考如下經驗值：
1.冷卻水耗量小泵0~1.5 m3/h，大泵0~3 m3/h。
2.對于采用壓力潤滑系統的泵取大值。
展開 一套非常全面的綜合管路系統設計方案，后附設備清單！
綜合管路系統是各個子系統的基礎，但是我們在做設計的時候如何寫方案呢？今天分享一套完整的綜合管路的設計方案。
終將渡過成長的海
01
正文
第十四章 綜合管路系統
1.系統概述、需求分析
1.1.概述
系統是各個智能化系統設備聯結和集成的橋梁，由弱電橋架、管子及輔助材料等組成。綜合管路的設計以智能化系統的整體規劃和初步設計為基礎，使整個智能化達到結構完整，系統集成、擴充和維護。
1.2.需求分析
弱電綜合管道系統主要針對各個弱電子系統所走的管線，進行了綜合規劃。其中包括以下幾個主要系統的線路規劃：
1)建筑設備管理系統（BAS系統）
2)綜合布線系統
3)有線電視系統
4)計算機網絡系統
5)程控交換機系統
6)綜合安全防范系統
7)門禁一卡通系統
8)停車場管理系統
9)車位引導系統
10)信息發布系統
11)無線對講覆蓋系統
12)背景音樂及緊急廣播系統
13)能量計量系統
14)機房工程
15)智能客流量統計系統
16)智能照明系統
17)多媒體會議系統
除背景音樂系統因消防聯動需要單獨走獨立防火橋架外，其余弱電系統均統一走弱電橋架。
展開 泵進出口管路設計探討
1、泵的吸入和排出管路配管要求
1） 所有與泵相連的管路（管材爆破試驗）應具有獨立牢固的支撐、以削減管路的振動和防止管路的重量壓在泵上。
2） 在泵的進出口管道處宜設可調支架， 有振動的管道， 應設減振支架， 以適當調整管道位置， 減少由于安裝誤差產生的對泵管嘴的附加力。
3） 當泵與設備連接的管道較短， 兩者又不是同一基礎時， 連接管道應有一定的柔性， 或加金屬軟管以補償基礎的不均勻沉降。
4） 吸入和排出管路的直徑不應小于泵的入口和出口直徑。
5） 泵的吸入管道應滿足泵所需凈正吸入壓頭（ NPSH） ， 管道盡可能短和少拐彎。當管道長度超過設備和泵之間的距離時， 應請工藝系統進行核算。
6） 為防止泵產生氣蝕， 從設備到泵的入口管嘴管道標高應逐步下降， 中間不應出現 U 形和 ！形，當不能避免時， 應在高點加放氣閥， 低點加排液閥。
7） 離心泵泵入口前直管段長度不應小于入口直徑的 3D.
8） 對于雙吸入泵， 為避免雙向吸入不均引起離心泵氣蝕， 雙吸入管要對稱布置， 以保證兩邊流量分配均勻。
9） 往復泵的泵端和驅動端的管道布置不應妨礙活塞及拉桿的拆卸和檢修。
2、泵的輔助管路設置
1） 暖泵管道：當離心泵輸送物料溫度超過200 ℃ ， 需設置暖泵管道， 使少量物料由操作泵的排出管道引至備用泵出口， 然后流經備用泵， 回至泵入口，使備用泵處于熱備狀態， 便于啟動。
2） 防凝管道：對于常溫下易凝介質的泵應設DN20 25 的防凍管， 設置方式同暖泵管道。
展開 用SolidWorks做管路設計時，旋轉配件的兩種方法
【選項】-【步路】勾選：使用三重軸在丟放時定位并定向零部件。
8.勾選后：拖出零件時自帶三重軸，就不用右鍵顯示了。（但是，打來三重軸后就不能連續添加配件了）
9.完成。具體用鍵盤旋轉或是用三重軸選擇，還是根據個人習慣來定。（另外還可以用Shift鍵+鼠標方向鍵進行旋轉，只是有些鼠標沒有方向鍵）
文章來源SolidWorks研習社
Solid Edge產品總體介紹
在傳統的產品幾何設計方面，Solid Edge是依據工程師的工作習慣，為三維機械設計師量身定制的CAD系統：從零件、部件設計到總裝配設計，從模具設計到電極制作最終完成符合企業標準的工程藍圖，各種功能無所不在。各種具備行業特色的應用模塊如：鈑金、管道、線纜、鋼結構、焊接、模具、電極、電氣原理圖設計獨具專業特色，而制圖模塊則更簡潔明了。Solid Edge除了基本（Classic）模塊外，還提供了許多高效附加功能模塊，如：
● 網絡發布器（Web Publishing），讓您只要輕松點擊幾下鼠標，就能將產品信息在網上發布；
● 特征識別器（Feature Recognizer）讓Solid Edge繼承外部數據的參數變成現實；
● 機械設計零件庫（Machinery Library），是設計者進行標準化設計必不可少的實用工具，它包括各種標準（ANSI、ASME、DIN、GB、JIS等）的緊固件及型材；管路設計零件庫（Piping Library），是設計者進行高效設計必不可少的實用工具， 它包括各種標準（ANS I 、ASME、DIN、GB、JIS等）的管及法蘭和各種形狀的接頭；
● 管路設計模塊（Xpresroute），它提供快捷的管路設計方法；
● 高級渲染模塊（Visual Studio Plus），為產品提供真實感產品渲染；
● 模具設計智能包(Mold Tooling)，型腔模具設計的專家工具；
● 電極設計智能設計包（El ect rodeDesign），提供專業的電極設計的功能；
● 線纜設計模塊（Harness Design），提供方便的線纜設計能力，并能與許多ECAD系統相兼容。
展開 samcef Tea Pipe 介紹
集成到CATIA V5的柔性管路分析和優化專業解決方案
汽車管路分析中的Teapie必要性：管路問題的復雜性，涉及非線性效應和過程中可能產生的屈曲和扭轉現象，傳統的管路設計方法，由于無法知道管路在運動過程中的實時位置和狀態，而多采用試錯方法，即反復試驗不斷修正。這導致管路設計周期很漫長，而且不斷交互試驗也產生很多額外成本。
Tea Pipe：采用非線性BEAM單元來模擬不同類型的柔性管路，如制動管，轉向 管，燃油管等。
Tea pipe 軟件優勢：
強大的非線性管路分析功能，強大的管路優化功能，適用范圍廣，多管路并行分析，可考慮復雜的管路材料特性。
LMS_teapipe.pdf
展開 CATIA V5常用模塊簡介（一）
CATIA V5管路設計（PIP：CATIA Piping Design）
提供完整的工具用于創建、修改和分析管路設計，并進行建檔和管理，該工具主要用于創建能捕獲所有適當設計信息和意圖的智能化管路布置，自動放置彎管、彎頭、三通和減壓閥等標準部件，這種智能化的管路設計功能可使設計人員更高效地實現設計過程并對設計內容進行驗證。PIP功能驅動的設計可確保設計意圖在任何修改中得到貫徹，與設計規則引擎的集成可實現設計過程的自動化，并可確保企業的標準在整個設計過程中得到很好地貫徹。
CATIA V5電氣導線布線設計（EWR：CATIA Electrical Wire Routing）
根據電氣信號的功能定義，在數字化樣機中進行電纜布局的定義和管理，專門用于電氣系統的物理形狀設計，允許設計人員在虛擬環境下解決復雜布線問題，同時使鏈接物理電氣系統與其功能性定義成為可能。針對電纜布線的廣泛性，EWR提供了線束的3D設計功能，設計人員可以在虛擬環境特別是在虛擬維護操作過程中隨意提取物理電纜的功能性用途。
CATIA V5電氣線束安裝設計（EHI： CATIA Electrical Harness Installation）
是一個專門用于在3D虛擬環境下進行電氣裝置物理形狀設計的產品，自然地，電氣設計從機械設計環境開始，然后二者完全集成。在3D環境和電氣裝置之間可以很方便地進行關聯，也可以很方便地修改。EHI提供了一系列帶有幾何及電氣屬性的標準件，可以在機械裝配中進行線束設計，因此可以得到完整的包含電氣系統的3D電子樣機。由于與機械裝配的集成，電氣線束可以連接在電氣設備上，也可以連接在機械部件上。設計人員可以充分享受了電氣設計與機械裝配完全集成的帶來的益處。
展開 
有哪些實用的高壓比例閥噪音降低技巧？
二、合理選型與匹配管路設計
許多噪音問題源于閥門選型不當或管路設計不合理，例如閥口通徑過小會導致流速過高，產生湍流噪聲；管路過長或彎頭過多則易引發駐波共振。
根據流量需求選擇合適通徑的比例閥，避免“小閥大用”；
盡量縮短閥與執行器之間的管路長度，減少90°彎頭，采用平滑過渡接頭；
在關鍵位置加裝消聲器或緩沖罐，吸收高頻噪聲能量。
三、調整控制參數，抑制高頻振蕩
比例閥多采用電子控制，若PID參數設置不當，容易引起閥芯高頻抖動，產生刺耳噪音。
通過控制器逐步調整比例增益（P）、積分時間（I）和微分時間（D），找到響應速度與穩定性的平衡點；
啟用內置的“軟啟動”或“斜坡函數”功能，避免壓力突變；
對于高頻應用場景，可考慮啟用數字濾波功能，屏蔽干擾信號。
四、加強機械固定與減振措施
閥體安裝不牢固會放大振動噪聲，特別是在高壓、高頻率切換工況下，微小松動都可能引發顯著噪音。
使用剛性支架固定閥體，避免懸空安裝；
在閥與安裝板之間加裝橡膠減振墊；
檢查并緊固所有連接螺栓，防止因松動產生二次振動。
五、定期維護與狀態監測
噪音往往是故障的前兆，建立定期巡檢制度，及時發現異常：
監聽運行聲音變化，記錄基線噪音水平；
檢查密封件磨損情況，老化密封圈會導致內漏和氣流嘯叫；
利用振動傳感器或聲學成像儀進行預測性維護。
作為全球領先的氣動元件供應商，諾冠（IMI Norgren） 提供多款低噪音設計的高壓比例閥，并支持定制化解決方案，若您正受困于系統噪音問題，歡迎聯系專業工程師獲取技術支持，從源頭實現靜音高效運行。
通過上述五大技巧的綜合應用，不僅能顯著降低高壓比例閥的運行噪音，還能提升系統整體穩定性與能效表現，為智能制造保駕護航。
展開 [UG NX]彎管成形運動仿真
大家好:
闊別這么久,再次回歸,今天給大家帶來的是基于UG的彎管成形運動仿真,在實際的管路制造中,管形的合理化設計至關重要,在實際制造中由于受數控彎管機的外廓影響,肯定會存在管子在折彎時與彎管機發生碰撞的情況,基于此情況,預先在管路設計階段進行彎管機運動仿真即可大大縮短整個管路設計制造周期,達到事半功倍的效果.
還是一開始就放出最后結果動圖。
一般工程技術人員僅需通過手邊的UG軟件即可完成此項工作,本帖主要講解一下運動原理以及UG運動仿真模塊的基本設置.至于彎管機的具象外廓,還要具體型號具體建模.
首先分別對彎模,夾模,壓模建立模形,并按實際位置進行裝配,本例為直徑8毫米的整套模具.
由于只使用建模及運動仿真模塊,管形的變化是首要解決的問題,本例要進行C:45度折彎,解決的辦法即是先建一個45度的彎管,然后按成形初始位置進行裝配.
之后再對柱塞夾以及旋轉柱塞進行建模并裝配.至此完成全套機構的建模及裝配.
接下來切換至運動仿真模塊,新建仿真.創建連桿,對上訴裝配的所有模塊進行定義連桿.之后進行運動副的設定.彎模設定為旋轉副,壓模設定為滑動副,旋轉柱塞設定為旋轉副.45度管設定為旋轉副嚙合柱塞,柱塞設定為滑動副嚙合旋轉柱塞,夾模設定為滑動副嚙合彎模.
展開 應用在凈水器中殺菌消毒的UVC靜態殺菌模組
凈水器按管路設計等級劃分可分為漸緊式凈水器和自潔式凈水器兩大類。傳統凈水器是漸緊式凈水器，它的內部管路設計濾芯前松后緊，由PP熔噴濾芯、顆粒碳、壓縮碳、RO反滲透膜或超濾膜、后置活性炭，一般是此5級依次首尾相連組成。截留物沉積于濾芯內部，需要定期人工拆洗，以確保機器正常運作。另一類是更為先進的自潔式凈水器，機內設計兩條通道，增加了一條洗滌水通路，作為平常普通生活用水的洗滌水經過通路時對機內濾芯特別是膜濾芯的原水側起到沖刷以達到自行清潔的作用，并利用開閉洗滌水龍頭的瞬間即頭尾兩段本來就流掉的水將截留的污物及時并快速的排出，此結構設計得合理，省去人工拆洗的麻煩，免除機構本身的再次污染，同時，又降低了能耗費用。
這里推薦一款由工采網代理的臺灣省旺泓的UVC靜態殺菌模組 - WH-UVC001-VO，是一種用于空氣和液體的靜態UVC LED抗菌模塊。適用于帶有水箱、密閉的腔體結構。可安裝在頂部、側壁、底部，出光面滿足IP65的防水要求。即使是安裝在水箱的底部，也不用擔心漏水。
使用的UVC LED的波長范圍為260-280nm，具有優良高效的殺菌和消毒效果。該材料表面采用UV高透石英玻璃和紫外反射罩制成，提高了紫外線照射的有效利用，顯著提高了滅菌效果。所有材料均符合RoHS和Reach環境保護要求，所有涉水部件均符合食品安全和水批準要求。
展開 揭開DNA實驗室裝修的秘密：水電管道設計的關鍵要點
而且，氣體的儲存要有專門的、符合安全規范的場所，不能隨意放置，這就如同為危險氣體建立一個安全的儲存庫，這也是DNA實驗室設計中需要重點考慮的部分。
三、DNA實驗室管路設計
在DNA實驗室裝修中，管路設計涵蓋各種液體和氣體的輸送管道。管路布局要合理規劃，一方面不能相互干擾，另一方面要便于維修和檢查。這就好比城市道路規劃，每條道路都有其特定的功能和路線，不能雜亂無章。同時，管路的標識要清晰明確，一旦出現問題，能夠迅速定位，這對于DNA實驗室的正常運作至關重要。
四、DNA實驗室整體布局考量
DNA實驗室的整體布局應科學合理，這是DNA實驗室設計的重要考量因素。就像搭建一座穩固的建筑，每個部分都要放置在正確的位置。實驗室內部不同的功能區，如樣品處理區、實驗區和存儲區等，要有明確的劃分。良好的通風條件以及適宜的溫濕度對實驗的順利進行非常關鍵。此外，安全防護措施必不可少，例如設置緊急沖淋裝置、滅火器和急救設備，以應對突發情況。同時，實驗人員需要接受專業的安全培訓，熟悉各類設備的操作規程和安全規范，這也是DNA實驗室設計和裝修過程中需要考慮的人員因素。
五、DNA實驗室環境控制
在進行DNA實驗室設計和裝修時，要注重與周邊環境的協調。要考慮當地的氣候特點，例如在濕熱地區，如果水電氣路設計沒有考慮到這一因素，可能會出現一些問題。水汽可能會影響電路的性能，高溫可能會影響氣體的穩定性。所以，在設計過程中，要像根據環境調整著裝一樣，為電路做好防潮處理，為氣路做好隔熱措施，這對于維持DNA實驗室的穩定運行有著重要意義。
從以上各方面可以看出，DNA實驗室裝修中的水電氣路設計并非單純的技術問題，而是涉及多方面因素的綜合性問題。
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