管道建模的案例
智能管道設計運維一體化平臺 - AIPIPE 2022R1版本發布
AIPIPE針對管道分析的特點，將管道建模涉及的各類參數進行合理分區，即保證交互頁面符合用戶習慣，又保證數據分類條目清晰，從而提高建模效率。
圖1 建模面板
圖2 工況組合設計面板
圖3 后處理與可視化
瞄準管道分析的核心
AIPIPE圍繞管道分析的技術核心，應用“梁單元”理論，開發了能夠處理彎頭、異徑管、剛性件、三通等特殊元件專用單元庫。同時，圍繞管道規范和行業標準，開發了彈簧選型、批量設計工況分析、應力校核等關鍵管道設計功能。
在實際的管道分析中，通常一次性完成管道各類工況的分析，不同工況之間存在數據傳遞，并且根據不同工況的設定自動完成相應的設計和校核工作。AIPIPE根據這一特點，開發了專門的工況管理模塊，可以自動完成工況調度、設計選型、校核、數據傳遞等工作，最大程度上減少用戶軟件操作量和后處理工作。
圖4 各類管道元件與約束
精準的數據管理
由于管道設計的特殊性，每一根管道都會涉及幾何、材料、元件、載荷與約束、環境等各類條件共計200多項參數，整個管網龐大數據量需要進行合理的管理，做到好用、不誤用，才能實現有效的建模與分析。另外，AIPIPE還集成了300種材料數據庫、國產可變彈簧標準數據庫，并能夠解析CII等模型數據，具備精準、高效的數據管理能力。
AIPIPE整個設計架構的核心是數據管理。以材料庫的搭建為例，同一種材料在不同的規范分類中性能參數會有明顯的差異，這就要求材料庫需要以管道規范作為重要分類。
展開 管道類連續系統可靠性分析與建模
管道類連續系統可靠性分析與建模
RELIABILITY ANALYSIS AND MODELING OF PIPELINE
謝里陽 周金宇 王學敏
摘要 以管道－－典型的連續系統為背景,研究以失效概率評估為目的的連續系統的離散化問題。首先,探討連續系統中“元件”的定義、劃分及其物理意義,研究元件的強度分布與元件劃分之間的依賴性。繼而,考察系統強度分布與由不同的元件劃分得出的元件強度分布之間的關系,分析系統失效概率與元件失效概率之間的關系,以及不同尺度的元件劃分對系統失效概率模型的影響。最后,建立元件間的失效相關性模型和相應的系統失效概率模型,展示連續系統失效概率與元件數量(或系統尺度) 之間的極限關系和典型連續系統失效概率的有界性。
關鍵詞 管道 可靠度 單元強度分布 系統強度分布
（發表于《機械強度》2004 ,26(S) :241～245）
管道類連續系統可靠性分析與建模-XZW.rar
展開 設計仿真 | 直播預告-Actran 2023.2新功能搶先看
Actran 2023.2版本可以直接在Nastran有限元模型中進行統計能量分析；支持在統計能量工作流管理器中進行統計能量模型的混合建模；更直接的風扇氣動噪聲模擬技術；也提高了聲學包建模的簡易性，通過1維多層聲學材料的計算方法，快速方便的建立聲學包模型；用于輻射噪聲分析的新的聲學封裝模擬方法；新增加行人警示音分析的工作流管理器；簡化了用于連接不同腔體的細小管道的建模。
本期直播海克斯康講堂請到了Actran高級工程師白玉儒為我們帶來Actran 2023.2版本功能介紹，從功能講解到使用技巧，全面帶您領略Actran 2023.2新版本的專業與精彩！
1月18日 14:00
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直播內容聚焦
?? 支持Nastran NVH仿真的其他輸出格式
?? 用于窄管道建模的聲學鏈路組件
?? 在格林分析中支持平均流場和氣動聲源
?? 基于CFD計算結果的Ring of dipoles風扇氣動聲源
?? AVAS聲場預測WorkflowManager
白玉儒
海克斯康工業軟件聲學仿真專家
從事聲學仿真工作13年，有豐富的工程仿真經驗，負責聲學軟件的售前售后以及咨詢項目服務。
展開 帶您快速了解管道快速設計系統PipeSoft~
管道快速設計系統面向三維管道系統的建模與布置業務，針對現有三維設計軟件缺乏管道專業模型庫、管道設備三維建模操作繁瑣、管道及附件布置效率低下、設計質量參差不齊的問題，提供一套針對于管道設計業務的專用程序，包括管道設備快速建模、管道快速布置、管道附件自動檢索與匹配、管道與設備干涉檢查、管道及設備智能移動、管道設備自動統計等功能，為設計人員提供快捷高效的輔助設計手段，將管道系統設計過程簡約化，減少繁瑣的操作工作，保證設計模型的規范性與統一性。
核心功能
1
管道設備快速建模
提供管道定位設備（包括筒體基礎模型、長方體基礎模型、換熱器模型、壓力容器模型）、管道模型（包括等徑管道、異徑管道）、管道附件（包括45°彎頭、直角彎頭、等徑三通、異徑三通）和管道附屬設備（包括各類型閥門、傳感器）等對象的參數化三維模型庫；提供對管道設備的快速三維建模與定位功能，支持以絕對坐標或相對坐標的方式確定設備位置；提供對各個設備的材料屬性配置功能。
展開 
三維管道設計軟件PipeCAD
三維管道設計軟件
PipeCAD V1.0
Key Words. PipeCAD, 三維管道設計軟件
轉眼已經是2021年最后一天了，先發布三維管道設計軟件PipeCAD的第一個版本！
項目數據庫
PipeCAD以項目數據庫為核心，將工廠設計信息全部保存到數據庫中，可以為圖紙自動生成、材料報表等提供數據源頭；
PipeCAD以項目數據庫為核心，可以為工廠數字化交付提供數據源頭；
圖形平臺
獨立的圖形平臺，不依賴第三方CAD軟件（如AutoCAD）
參數化管件庫
簡化標準管件建庫，通過表格輸入數據，自動生成參數化部件。如果標準庫里沒有你需要的管件，請聯系我們添加。
參數化型材庫
簡化標準型材建庫，通過表格輸入數據，自動生成參數化部件。如果標準庫里沒有你需要的管件，請聯系我們添加。
等級驅動
管道建模等級驅動，減少錯誤，提高效率
標準設備
提供標準參數化設備，提高設備建模效率
梯子平臺
參數化梯子平臺建模
管道軸測圖
自主研發的管道軸測圖生成算法IsoAlgo，兼容ISOGEN的圖形符號
管道布置圖
自動生成帶尺寸標注、件號標注的管道平面布置圖
定制開發
PipeCAD提供Python開發接口，用戶可以使用Python在PipeCAD進行定制功能的開發。
下載地址
在PipeCAD官方社區 https://support.qq.com/products/369895/ 下載。如果有什么問題、意見建議都可以在官方社區進行反饋。
展開 【產品】智能管道設計運維一體化平臺AIPIPE 2023R1新版本功能介紹
AIPIPE 2023R1版本視頻介紹
AIPIPE是由天洑軟件自主研發的一款智能管道設計運維一體化平臺，它的定位是面向能源電力、石油化工、核電水利等相關領域的管網系統，打造集力學分析、優化設計、健康監測運維服務于一體的智能管道平臺。AIPIPE在已有的有限元核心算法基礎上，與管道行業深度融合，能夠實現管道建模、特殊元件處理、管道靜力分析、應力校核、彈簧選型等相關功能。
相比于上一個版本，AIPIPE 2023R1版本在五個方面進行了軟件提升，具體包括：
① 優化交互界面
② 完善數據庫
③ 更新管道應力規范
④ 新增多工況組合管理
⑤ 優化軟件接口
一、優化交互界面
AIPIPE 2023R1版本優化了用戶界面、優化調整了交互邏輯，進一步提升了用戶使用友好度。在圖形化界面下，用戶可以更加簡單便捷地建立、編輯和管理模型并且很清楚地知道當前處于管道系統的哪個位置，也可以很容易的定位到指定點，找到問題所在。用戶可以使用簡單的操作進行荷載條件的建立和修改，支持以匯總表的形式快速查看模型數據，也可通過批量修改數據來快速修改模型。
二、完善數據庫
AIPIPE 2023R1版本包含了更加豐富完整的數據庫，包括所有常用元件的管道管件庫、包含700多種物理特性和基于規范的許用應力材料庫、可變彈簧庫和恒力彈簧庫、保溫數據庫以及自定義數據庫。其中材料庫材料可以編輯，也可由用戶向材料庫添加新的材料；可變彈簧庫和恒力彈簧庫支持LISEGA公司的產品庫和國家能源部的最新彈簧標準庫；用戶在建模時，保溫數據庫支持用戶對相應的保溫材料進行方便的調用。
展開 學習 CAESAR II：完整的管道應力分析課程 ￥8
</p><p>本課程包括 4 個部分，如下所示：-</p><p>第一部分 ：-</p><p>在本節中，您將學習管道應力分析的基礎知識，包括何時以及為什么必須進行管道應力分析，以及主要概念，例如</p><p>– 系統上的負載和應力</p><p>– 荷載組合</p><p>– 符合 ASME 規范</p><p>– 支持優化。</p><p>– 管道應力分析工作流程</p><p>熟悉管道應力分析工作流程后，即可開始學習以下部分</p><p>第二部分 ：-</p><p>在本節中，您將學習如何從頭開始創建新模型，以及如何對許多組件進行建模，例如彎管、三通、閥門、膨脹波紋管、泵以及系統中基本上任何類型的配件。</p><p>此外，在建模過程中，您將學習多種高級技術，例如</p><p>– 如何對泵噴嘴進行建模</p><p>– 如何對緩沖容器進行建模</p><p>– 如何對鋼結構進行建模</p><p>以及許多其他建模修改技術，例如拉伸、鏡像、添加段......等。</p><p>完成 3D 建模后，您就可以開始以下部分了</p><p>第三部分 ：-</p><p>在第三部分中，您將開始研究分析的輸出結果，包括系統變形、應力、泵噴嘴載荷、支座優化，我們將學習如何理解和評估系統的行為，以及如何修復系統的任何故障部分。</p><p>您還將學習一些有價值的管道重路由技術，例如擴展環。</p><p>第四部分 ：-</p><p>在本節中，您將學習地下管道應力分析，包括以下內容</p><p>– 管道和管道有什么區別？</p><p>– 為什么我們必須對地下管道進行管道應力分析？</p><p>– 我們什么時候必須這樣做？
展開 FEMAP 介紹
·Femap 高級熱力學解算器
Femap高級熱力學解算器向Femap 熱力學解算器程序包里面添加了幾個更高級的熱力學建模和仿真功能，包括流體輸送管道建模、耦合對流和流體流動分析；為用戶提供了一套范圍廣泛的建模工具，用于定義更高級、更復雜的熱力學仿真，比如散熱和航天器建模，包括太陽能加熱和軌道加熱，軌道建模及顯示，鏡面反射（帶光線跟蹤）以及鉸鏈結構。另外，還為這些建模工具提供了一些補充性的、更高級的解算功能，比如自定義用戶子程序、模型簡化、結構細分以及與行業熱力代碼的接口。
·Femap 流體解算器
Femap 流體解算器把最新的計算流體力學（CFD）分析解決方案添加到了Femap 平臺里面，為復雜的CFD問題提供了快速、高效、準確的解決方案。一個高級的代數多網格解算程序為一個完整的CFD功能提供了平臺，支持對層狀及湍流液體的流動、流速和高速可壓縮流動、強迫流動、自然對流及混合流動進行仿真，并且全部帶有多重流入口、流出口和內部流動邊界條件。通過這一內存占用量小的功能，可以確保快速、輕易地對問題進行解決。而且，系統支持非結構化和結構化網格劃分，具有更高的柔性；Femap 流體解算器能夠與Femap 熱力分析解算器耦合在一起，從而為Femap 熱力分析解算器進行了非常好的補充。
展開 AVEVA Marine圖紙文件(SDB)的解析
PDMS在其他領域尤其是電力，石油的管道建模方面很專長，這方面船人接觸的就少些了。后來就是AVEVA把Tribon收購了，就有了AVEVA Marine(簡稱AM)，Tribon也就停止了更新。
大概從2005年開始到現在，AM經歷了很多大大小小的不同版本。但是，Tribon船體建模方面的方式還是保留。其中，就有出圖方面的沿襲。在出圖時的剖圖，標準，甚至Vitesse的KCS_Drafting庫都是在AM支持的。所以，Tribon用戶尤其是船體專業，是很容易轉用AM用戶。
使用上AM與Tribon相通，但是，在數據存儲和工程配置方面出現了很大的不同。其中包括圖紙的存儲的改變。這篇文件將詳細講解AM的圖紙存儲。
3. AM的圖紙存儲
AM的圖紙系統由兩部分組成，索引庫和文件庫。其中索引庫是存儲在AM數據庫(數據庫叫DABACON)里面，索引的作用是指向文件庫的位置。文件庫是存儲圖紙的文件，以.SDB文件結尾。這樣的好處是索引好圖紙分開，有效降低了圖紙數據庫的存儲壓力。如果朋友是Tribon的系統管理員，Tribon的圖紙庫經常滿，需要新建不少子工程。而AM在這方面就可以把所有圖紙放在一個數據庫里面。而且，圖紙可以做到回滾幾次(Rollback)。
圖紙文件存儲在項目文檔中，以(工程名)drg的文件夾命名。也可以通過圖紙索引庫中的DOFIL屬性，讀取圖紙文件的指向。
4. SDB文件解析
圖紙文件以SDB文件類型存儲，文檔內存儲了圖面上面的幾何信息，文字信息，視圖信息等。正是這些信息組成了一張完整的設計圖紙。在說明SDB文件的結構之前，看一下Drawing Explorer里面的圖紙結構。
整個文檔以樹(Tree)型數據結構的方式存儲。
展開 CFD 簡介 ：- 流經管道的流量
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編輯
在此示例中，我們考慮一個由平滑任意曲線組成的管道。采用此曲線是為了確保不會因橫截面的變化而觀察到壓力水頭的變化。入口和出口的管徑 20mm。
第 1 步：對管道幾何圖形進行建模
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編輯
通過在右側平面上繪制曲線來對管道進行建模。使用掃掠曲線功能選擇曲線并使用圓形輪廓功能制作圓形管道。假設管道直徑為 20 毫米。給出管道的厚度為 2 毫米。現在您的管道幾何形狀已準備好進行后續步驟！！
第 2 步：SolidWorks Flow Simulation 插件
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編輯
這是 SolidWorks Flow Simulation Add-In 的界面。首先使用 wizard 選項初始化工作流體屬性 water 的初始條件。大氣溫度和壓力。
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編輯
定義項目名稱，然后單擊 下一步。使用 SI 單位 MKS，然后單擊下一步。在下一步和流體流動時啟用重力。在液體中，選擇水作為工作流體。選擇 next 作為默認值和初始條件，并選擇 move 作為下一步。
步驟 3：定義邊界條件
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編輯
在定義邊界條件之前，請記住通過在入口和出口上蓋上蓋子來關閉管道。
對于作為入口質量流的第一個邊界條件，請記住選擇內部面。為此，我們可以右鍵單擊幾何圖形并選擇“選擇其他面”選項，并將質量流量定義為具有均勻速度的 20Kg/s。
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編輯
對于第二個邊界條件，選擇出口壓力，并且與上述 BC 類似，也為這個邊界條件選擇內表面。在這里，我們將出口壓力和溫度分別定義為 5bar 和 500 °C。
展開 PipelineStudio 4.2.1.0-ISO 1CD管道模擬工具
三維通風管道建模軟件 CAD-DUCT.SOLIDS.V2.27.035完整好用，用于CAD2004. 2005版本 支持AutoCad的3D繪圖和建模軟件
70、Alias I-Run v3.4.6 WinNT_2K (用于創建系統管道軸測圖的軟件模塊)
Alias I-Run v3.4.6 WinNT_2K (用于創建系統管道軸測圖的軟件模塊)
71、Autodesk.Civil.Design.Companion.v2006–ISO 1CD 1CD(自動創建道路平面圖、立面圖和剖面圖、管道鋪設及坡度方案圖紙)
72、Elite Software DPipe v2.00.18 1CD(為公共衛生設施設計排水系統和通氣管系統，支持差不多無限數量的管道剖面)
74、ProCAD.2D.Designer.v2010.WinALL 1CD(完全破解版，好用；最大程度地提高管道設計效率)
ProCAD.2D.Designer.v2010 (工業管道設計): 使用PROCAD的2D DESIGNER軟件，你可以不再浪費時間和金錢，開始繪制完美的圖形，感覺從來沒有這么容易。
展開 
Piping Systems FluidFlow 3.44 管道設計和流體分析
三維通風管道建模軟件 CAD-DUCT.SOLIDS.V2.27.035完整好用，用于CAD2004. 2005版本 支持AutoCad的3D繪圖和建模軟件
70、Alias I-Run v3.4.6 WinNT_2K (用于創建系統管道軸測圖的軟件模塊)
Alias I-Run v3.4.6 WinNT_2K (用于創建系統管道軸測圖的軟件模塊)
71、Autodesk.Civil.Design.Companion.v2006–ISO 1CD 1CD(自動創建道路平面圖、立面圖和剖面圖、管道鋪設及坡度方案圖紙)
72、Elite Software DPipe v2.00.18 1CD(為公共衛生設施設計排水系統和通氣管系統，支持差不多無限數量的管道剖面)
74、ProCAD.2D.Designer.v2010.WinALL 1CD(完全破解版，好用；最大程度地提高管道設計效率)
ProCAD.2D.Designer.v2010 (工業管道設計): 使用PROCAD的2D DESIGNER軟件，你可以不再浪費時間和金錢，開始繪制完美的圖形，感覺從來沒有這么容易。
展開 【培訓】天洑6月21-24日5場CAE軟件免費線上培訓課程報名
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軟件簡介：
AIPIPE是天洑自主研發的智能管道設計運維一體化平臺，面向能源電力、石油化工、核電水利等相關領域的管網系統，集力學分析、優化設計、健康監測運維服務于一體，能夠實現管道建模、特殊元件處理、管道靜力分析、應力校核、彈簧選型。
CFD分析軟件AICFD操作培訓
●
培訓時間
：
2022年6月22日
● 線上地點：騰訊會議。
基于ANSYS的管道振動模態分析
在生產實踐中，管道的強烈振動會使管路附件尤其是管道的連接部位、管道與附件的連接部位和管道與支架的連接部位等處發生磨損松動，在振動所產生的交變應力作用下導致疲勞破壞，從而發生管線斷裂、介質外泄，甚至引起嚴重的生產事故，給生產和環境造成嚴重危害。因此，對出現強烈振動的管道，分析其產生原因并給出相應的減振措施，具有重大的經濟效益和社會效益。
本文以注水系統配注管線的劇烈振動為例，利用大型結構分析軟件ANSYS對管道進行建模并作出相應的模態分析。在得出低階情況下結構固有頻率和相應振型后與振動主頻率比較，從而判斷出在低階情況下結構固有頻率與振動主頻率處于共振區，因而引起強烈振動。為避免結構固有頻率和振動主頻率的共振，有效地減輕管道的振動，采取在合適的位置施加位移約束的方法進行消振，并給出了驗證。
一、管系簡介
該管線為注水系統配注管線，管線的局部布局如圖1所示，在ANSYS系統中為了計算方便將管線進行了簡化（如圖2），管線的彈性模量為206GPa，泊松比0.3。
展開 某項目2臺并聯金屬濾袋除塵器分風及均流模擬 ￥15
主進氣管道內徑為2000mm，在額定工況下，管道內煙氣流速較高。為確保系統穩定、高效運行，需對氣流組織進行精細化設計與驗證，重點滿足以下幾項關鍵要求：
首先，煙氣進入除塵器本體后，必須合理分布，確保濾袋表面的過濾風速處于設計允許范圍內，避免局部風速過高導致濾袋過度磨損或清灰困難，同時也防止低風速區域積灰難以清除。
其次，由于灰斗結構復雜且壁面溫度易受環境影響，需嚴格控制氣流分布與壁面保溫，避免在灰斗內形成滯留區或低溫區，防止煙氣中酸性成分因局部壁溫低于露點溫度而結露，從而腐蝕斗壁并可能引發灰料板結。
第三，整個系統的氣流阻力需控制在合理范圍內，以滿足風機能耗與經濟性運行的要求，避免因流場設計不當導致不必要的壓損升高。
此外，由于兩臺除塵器為并聯布置，必須保證煙氣分配均勻性。若分配偏差過大，將導致一臺設備負荷過高、濾袋壽命縮短，而另一臺則未能充分發揮效能，整體除塵效率下降。因此，設計要求兩臺除塵器進口煙氣流量分配相對均衡，其相對偏差不大于10%，以確保系統協同高效運行。
二、計算模型及邊界條件
2.1模型建立
按照設計圖紙以1：1對金屬濾袋除塵器本體及進出口管道進行建模，三維模型如下：
三維模型
2.2邊界條件
工況下最大煙氣量為450000m3/h，煙氣溫度為200℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為39.02m/s。出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。外界溫度為常溫25℃，算法采用SIMPLE算法，固壁面設置為無滑移壁面，假定流體是不可壓縮的，作定常流動。
三、計算結果及分析
經過數次導流調整模擬，袋除塵器的模擬運行狀態如下：
速度流線圖
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