管路應力軟體 | 壓力容器應力軟體 | AutoPIPE

AutoPIPE是一個專業的管道/管路應力模擬與壓力容器應力軟體，主要用於工業、能源、建築等領域的管道系統設計、分析和優化。該軟體能夠對各種類型的管道系統進行高精度的力學分析、應力分析、熱力學分析等，並可以通過多種方式顯示計算結果，以幫助工程師做出更好的設計和決策。

 

Autopipe軟體

AutoPIPE的主要功能包括快速建模、分析、報告、管道設計等。快速建模功能能夠短時間建立複雜的管道模型，提高工作效率；分析功能能夠對管道系統進行高精度的力學分析和應力分析，並能夠考慮複雜的荷載、支撐和材料特性等因素，其中可分析的類別包括：重力（Gravity）、風力（Wind）、頻譜輸入（spectrum）、地震（Earthquake）、熱膨脹（Thernal Load）、雪地（Snow）、埋土受力（Soil）、水上浮力（Buoyancy）、水上波浪（Wave）等荷載，或指定在分析熱荷載後分析臨時荷載。採用這種方式，使用者可以準確計算管線工作位置或管線周圍位置上施加的荷載和應力報告功能能夠生成各種類型的報告，包括管線應力（Code Stress）、脫離可能性（Anchor）、支撐受力（Support）等，方便用戶查看分析結果；管道設計和分析功能能夠對管道系統進行設計和優化，並能夠提供多種材料和支撐設計方案，以滿足不同用戶的需求。


AutoPIPE的優勢在於其高準確性和高精度。該軟體能夠考慮到多種荷載的混和因素進行疊加分析，並考量管道材料、支撐方式、載荷特性等，以進行高精度的力學分析和應力分析。此外，AutoPIPE還具有強大的建模和分析功能，能夠處理複雜的管道系統和應用場景。該軟體還能夠通過多種方式顯示計算結果，包括3D模型、圖表、表格等，以幫助工程師更好地理解計算結果。

工廠管路應力分析-1

AutoPIPE功能說明

特性和組件庫

AutoPIPE 包含全面、可擴展的材料特性與管線及結構元件庫，其中包括管線、異徑接頭、三通、閥門、法蘭、梁、膨脹節以及其他項。支架包括：固定座、彈簧和恒力吊架、單向約束、限制限位元、導向支架、阻板和拉杆。

材料庫包括溫度相關的特性以及標準相關的容許值。AutoPIPE 提供了符合 ASME/ANSI、JIS、DIN 和北歐標準的元件庫。

吊架設計

AutoPIPE 可以執行一種或多種工作條件下的彈簧吊架設計。該程式從可自訂的製造商庫選擇吊架，其中包括：Grinnell、Bergen-Patterson、Lisega、NPS 及其他。

AutoPIPE 中的結構建模

AutoPIPE 主要使用梁元素（Beam Element）結構分析，使用者可以在進行管線分析時設定結構支架的屬性和自由度。利用 AutoPIPE 提供的結構建模選項，使用者可自定義角度設定梁元素橫斷面軸向，指定剛性末端長度以解決兩端管點與結構系統中其他構件的連接問題，指定末端狀態以對固定連接進行建模。借助 AutoPIPE 獨特的兩點支架元素，使用者可以根據需要使用管壁與支架間的間隙摩擦力來定義管線與支架之間的連接。

AutoPIPE 中包括含有大量橫斷面特性的 AISC 結構庫和含有大量常用結構鋼材料特性的資料庫，也可以自定義梁元素和鋼材料，以便在未來建模時使用 AutoPIPE 資料庫中不包括的管路設定。

使用 AutoPIPE 的圖形化介面，可以在主介面下點選管路直接創建和修改框架結構。借助這種方式，使用者只需一個操作（使用 AutoPIPE 的圖形選擇選項或者按一下特定梁元素），即能以直覺的圖形方式設計、複製、粘貼或修改結構。

非線性分析選項

AutoPIPE 提供定向支架、間隙、摩擦力、雙線性彈簧支架和非線性地埋管線分析。用戶可以在一個支架點同時指定間隙和摩擦力，以模擬真實世界的邊界條件。AutoPIPE 提供了 2 點約束功能，可以用來定義拉杆與間隙、管線/結構相互作用以及系統中任意兩點之間的其他連接。

AutoPIPE 針對非線性荷載序列提供了一些獨特功能。例如，用戶可以指定在分析重力荷載後立即按順序分析風荷載、地震荷載或其他臨時荷載，或指定在分析熱荷載後分析臨時荷載。採用這種方式，使用者可以準確計算管線工作位置或管線周圍位置上施加的臨時荷載的荷載和應力。使用荷載序列選項，使用者還可以根據 UBC 以及其他設計標準的建議，在同一管段中使用非線性分析計算重力荷載和熱荷載，使用線性分析計算地震荷載。

局部應力計算

AutoPIPE 提供了 WinNOZL 連結，用於根據英國標準 5500 焊接研究學會公告 107、297 和 368 並使用 ASME 第 VIII 卷第 1 冊和第 2 冊中指定的應力容許值與荷載組合計算局部套管應力。可以依據 API 650 標準檢查罐上的各種管線荷載組合。

此外，AutoPIPE 還針對周向斜接管嘴與加固墊片計算提供了一些獨特的選項。 這些選項可用於圓柱體、球體、圓錐體、半橢圓體和圓環球體。AutoPIPE 中的管線荷載自動導入功能可以節省時間並最大限度地減少使用者錯誤。

有限元理論

AutoPIPE 是一個高階有限元軟體，可以對承受靜力與動力荷載的管線系統和結構系統進行分析，且用戶不必對有限元理論有深入瞭解就可以分析複雜的系統。

動力分析

動力分析功能包括模態和自然頻率、反應譜、相位簡諧荷載分析、時程動力分析和力譜分析。AutoPIPE 滿足 NUREG/CR-1677 基準問題的要求，並提供內置的 NRC 譜、地震固定座位移以及標準工況 N411 功能。

AutoPIPE 針對水錘、汽錘和安全閥力量計算提供了內建的流體瞬態疊加計算，其中還結合了隨時間變化的動力分析以及部分熱灌裝流體管線的特殊熱彎曲分析。利用 Bentley PULS 程式，使用者可以計算流動誘導的振動或與往復式設備相關的脈動，並自動將這些簡諧荷載直接傳送給 AutoPIPE 以計算動力管線回應。

後處理

對系統進行分析後，使用者隨時按一下圖形模型，即刻就可查看應力、荷載、變形或模態。彩色編碼應力、動畫振動和快顯視窗讓工程師不必查看大量的批次處理輸出資料，即可快速識別和調查關鍵區域。

輸出報告選項允許想在螢幕上查看或列印報告的用戶選擇要生成的報告內容以及生成報告時是否使用篩檢程式。標準應力組合將自動執行。獨有的過濾選項允許使用者根據使用者定義的應力、變形或荷載條件生成自訂輸出報告。使用 AutoPIPE，用戶可以在同一分析中分析多個熱荷載、風荷載、地震荷載、波浪荷載和動力荷載，並提供最小/最大荷載摘要。

使用 AutoPIPE 的圖形選擇選項，使用者能以圖形方式選擇要包括在輸出報告中的點。例如，用戶可以僅針對 1,000 點模型中的兩個點生成輸出報告。

管線標準校核

AutoPIPE 針對以下管線標準進行檢查並生成標準校核報告：

  • ASME B31.1、3、B31.4、B31.8
  • ASME 第 III 卷 1、2、3 級
  • 歐洲 EN13480
  • 加拿大 CAN/CSA — Z662
  • 4 海洋工程
  • 8 海洋工程
  • CSA-Z662 海洋工程
  • 英國標準 BS 806 和 BS 7159（GRP 管線標準）
  • 瑞典管線標準 (SPC)，方法 2
  • 挪威船級社 (DNV) 和 TBK 5-6
  • 荷蘭 Stoomwezen D1101
  • 日本 MITI 501、第 3 級管線、日本常規消防技術標準和日本 KHK
  • 法國 RCC-M 和 SNCT
  • SNiP 2.05.06-85 石油和天然氣標準
  • ISO 14692 石油和天然氣工業 — 玻璃強化塑膠 (GRP) 管線

CAD 介面

AutoPIPE 可從 Bentley AutoPLANT、Bentley PlantSpace 和 Intergraph PDS 工廠設計系統導入 CAD 管線模型。

AutoPIPE 可將模型導回 AutoPLANT，或將 DXF 格式的模型匯出到 AutoCAD 或 MicroStation 中。通過在 CAD 和 AutoPIPE 之間導入和匯出管線模型，可節省創建和檢查管線及結構模型的工時，並防止因手動輸入管線模型而引起的錯誤。

適用於各種管線環境的高級功能

AutoPIPE 針對地下和海底管線分析、動力荷載、非線性約束以及正交各向異性管線分析提供了一些獨特的功能。以下是 AutoPIPE 中的高級功能摘要：

內置波浪荷載、地埋管線分析、管線/結構相互作用、局部應力計算、熱彎曲分析、時程動力分析、流體瞬態合成器、間隙與摩擦力、安全閥荷載計算器、FRP/GRP 管線分析、夾套管線、30 個管線標準。