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1、 第一部分第一部分 第一个管道模型练习第一个管道模型练习 这一部分指导用户如何建立管道分析模型 通过这一部分的训练 用户会对定义荷载 计算分析 输出报表比较熟悉 第一章 建立新的模型 第二章 修改属性 第三章 定义荷载 计算分析及结果查看 第四章 生成报表 第一章 建立新的模型第一章 建立新的模型 在这一章 您将学会如何建立一个新的管道模型 在建立之前 您需要对管道分析所采 用的规范 压力与温度工况 坐标原点位置及其他一些相关参数进行定义 在计算管道受力 应力状况及管道容许应力比时 会用到这些参数 最后 用户通过对两段管道进行操作 熟 悉 AutoPIPE 的 Redo Undo 功能 概述概
2、述 创建新的系统创建新的系统 定义段定义段 A 定义段定义段 B 本章小结本章小结 1 概述概述 这一章将向您介绍建立模型的一般过程以及其中用到的一些技巧和功能 最终 您建立 的模型将如下图所示 2 创建新的系统创建新的系统 在创建模型的过程中 AutoPIPE 会弹出一系列的对话框 要求用户输入计算规范 温度 与压力状况 管道材料属性及其他一些相关参数 这部分将向您逐个介绍如何设置这些对话 框参数 注 在创建模型文件之前 请现在您的硬盘上创建一个工作目录以便存放此模型文件 建立新的管道模型系统 1 选择 File New 菜单 2 弹出 New 对话框 在 File Name 编辑框中 输入
3、 TUTOR1 然后单击保存 注 默认情况下 将此文件保存在 AutoPIPE 的安装目录下 如果你不想这样 可以修改保存路 径 3 这时 弹出 General Model Options 对话框 在此 将详细介绍其中的一些选项 首先输入以下参数 项目 ID Project ID AutoPIPE Tutorial1 设计者 Prepared by 您的名字 注 这两项将出现在计算输出报表的表头 4 在 Piping Code 栏里选择 B31 3 打开下列框 并取中该选项 AutoPIPE 根据 我们所选取的规范提供对应的参数输入对话框 以保证输入参数与计算规范匹配 5 确定 重力方向 Ve
4、rtical Axis AutoPIPE 中的模型是在三维坐标下建立的 因 此必须要确定出重力方向所在的坐标轴 程序默认为 Y 轴 如果您想修改也是允 许的 在这里我们使用默认值 6 接下来就要确定 Number of Thermal Preasure Cases 我们输入 2 就定义肋两种 温度 压力工况 7 有两种方法来遍历对话框中的选项 一种是用鼠标操作 另一种方法就是通过 Tab 键 比如现在我们按下 Tab 键 就会从 Number of Thermal Preasure Cases 选项 跳到 Ambient Temperature 项 环境温度 输入 70 当这个选项处于活动状态
5、 时 软件界面右下的状态栏中 第二个指示框就会显示出相应的工程单位 这里显 示为华氏温度 在建模时 经常查看单位状态栏 有利于我们保证模型正确无误 8 单击 OK General Model Options 对话框关闭 这是会自动弹出 Segment 段 对话框 9 在 Segment 对话框中 我们可以定义第一段的名称及起点坐标 接受 0 0 0 点作为第一段 A 的起点坐标 接下来就是给管道赋予一个 Pipe Identifier 管 道标识名 在一个管道系统中 我们可以定义多个 Pipe Identifier 为管道赋予 一个便于理解的名字会有助于我们进行分析 在本例中 我们为标准壁厚的
6、 12 英 寸管赋予一个 12 STD 的标识名 最后点击 OK 10 接着弹出 Pipe Properties 管道属性 对话框 并在 Pipe Identifier 栏自动填入 12 STD 接下来定义的参数都是针对 12 STD 管道 11 在 Nominal Diameter 项 公称直径 输入管道的直径 12 000 12 在 Insulation Thickness 项 绝缘层厚度 输入 1 13 在 Insulation Material 项 绝缘材料 输入 Calc 硅酸盐材料 确定绝缘材料之 后 AutoPIPE 会从材料库中 自动读取出 Calc 这种材料的密度 当然您也可
7、以对 此密度进行修改 14 在 Pipe Material 项 管道材料 选取 A106 B 这种碳钢材料 和绝缘材料一样 程序也会从材料库中自动读取出这种材料的物理参数 您可以对这些参数进行修 改 15 点击 OK 关闭 Pipe Properties 对话框 这时会自动弹出 Pressure Temperature 对话框 由于我们在前面的 Number of Thermal Pressure Cases 项输入的是 2 在 这个对话框中 就相应的只有两中工况可以定义 在工况一 Pressure 项中输入 350 psi 按 Tab 键进入 Temperature 项 并输入 20 deg
8、 F 在定义完第一 种工况之后 我们第二种工况的压力和温度分别输入 350 psi 和 550 deg F 16 填完此对话框之后 单击 OK 按钮 17 这样我们就定义完了管道系统和第一段管道参数 这时可以发现十字架标记出现在 第一段管道的起始节点 A00 即 0 0 0 处 3 定义段定义段 A 在定义完系统及管道参数之后 我们就可以为段 A 添加组建 这部分完成之后的模型如 下图所示 建立从支座到三通部分的模型建立从支座到三通部分的模型 首先 我们先为系统建立一个锚固支座 锚固支座限制了管道 3 个平动方向及 3 个转动 方向的约束 1 选取 Insert Anchor 选项 弹出 An
9、chor 对话框 支座 2 单击 Ok 按钮接受默认值 这样就建立了一个没有温度位移的锚固支座 接下来就是建立一个弯头 弯头是 AutoPIPE 提供的一个比较特别的组件 因为弯 头的节点必须通过对现有节点的偏移来实现 还因为弯头弯向的方向是由弯头另一 端连接的组件方向确定的 在定义时 用户需要给出弯头两个方向切线的交点 TIP 距离活动节点的距离 当 TIP 点确定之后 弯头的弯向就取决于末端连接组件的方 向 3 选取 Insert Bend 选项 弹出 Bend 对话框 弯头 4 我们要在 Z 向距离锚固支座 10 3 1 2 距离处插入弯头 在 DZ 项输入 10 3 1 2 如上图所示
10、 或者输入 10 3 1 2 这时我们可以发现在 Length 项数据自 动更新了 并将英尺 英寸的格式转换成小数形式 单击确定 模型显示如下图 5 选取 Insert Bend 选项 来输入第二个弯头 同样会再次弹出 Bend 对话框 6 在 DY 项输入 10 英尺 意思是这个弯头 TIP 点是在活动节点正上方 10 英尺处 单击 OK 按钮 模型显示如下图 在图中第一个弯头显示出来了 而第二个没 有 这是因为第二个弯头末端连接的方向还未确定 另外 程序会在锚固支座和第 一个弯头之间自动用直管连接起来 7 接下来我们来改变一下当前模型的显示模式 选择 Show Solid Model 选项
11、 就 会出现系统的三维模型图形 如下图 注意管段 A 中只有 A00 到 A01 部分能显示 出来 8 选择 Insert Run 选项 插入一段直管 Run 对话框如下图所示 9 按下 Tab 键进入 DX Offsets 项 并输入 3 这样就会在沿 X 轴负向距离第二 个弯管 TIP 点 3 英尺的地方插入新的节点 单击 OK 按钮 模型显示如下 10 接着选择 Insert Reducer 选项 大小头 在 A03 点插入大小头 对话框如下图所 示 11 在 Length 项输入 9 这样程序会默认为大小头的轴线与直管重合 从而省去了 输入偏移量的麻烦 同样 在你输入完之后 程序会自动
12、将 9 转换成小数形式 0 75 12 在大小头的另一端 一般情况下管道属性会有所改变 这就需要输入新的管道标识 名 并给出相应的材料参数 我们在 管道标识名 项填入 8 STD 单击确定 13 这样就会弹出 管道属性 对话框 14 在 Nominal Diameter 项 选择 8 其它参数采用默认值 单击确定后 模型显 示如下图 15 选择 Insert Valve 在 A04 点插入 Valve 闸阀 对话框如下 16 默认选择 Gate F 型闸阀 并在 Pressure Rating 项 压力等级 选择 300 程序会从 组件库中读取出这种型式闸阀的重力和长度 我们采用默认值 当然也
13、可以进行修 改 单击确定 模型显示如下 17 接下来我们来对闸阀进行局部放大 AutoPIPE 提供了几个放大命令 如果希望对 选中的矩形窗口进行放大 如选中上图中的 PT1 一直按着鼠标左键并拖拉到 PT2 这样就会用一个矩形框标出要放大的范围 选择工具栏中的 窗口放大 按钮 就 会如下图所示 18 需要说明的是 闸阀需要有法兰 Flange 连接 要给闸阀添加法兰 我们只需要点 击闸阀的边缘 这样就能选中闸阀 19 选择 Insert Flange 选项 出现 Flange 对话框 20 接受默认的 Slip On 连接形式的法兰 在 Pressure Rating 项 输入 300 在
14、Connection to pipe 项选择 Slip On 形式 这样程序会自动读取这种形式法兰的 重量 单击确定 法兰就加在了闸阀的两侧 21 选择 视图 全部 全部模型会显示出来 添加三通添加三通 现在我们给段 A 加入一个三通 在本书的第二个联系中也将首先从三通开始建立模型 1 点击闸阀的末点 A05 使其处于活动状态 2 下面重新定义A05 点以后管道的温度 压力状态 选择 Insert Pressure Temperature 项 弹出 Pressure Temperature 对话框 3 输入以下数据 工况一工况一 工况二工况二 压力压力 300 300 温度温度 10 250
15、4 点击 Tab 键 对话框中的容许应力值将自动更新 单击 OK 按钮 5 这时弹出一个警告信息 告诉用户 A05 点的温度压力工况已经改变 单击确定 以后我们建立的所有模型都将采用这个新的压力温度工况 6 选择 Insert Tee 按钮 插入 Tee 三通 7 弹出 三通 对话框 8 选择 Length 选项 并输入 4 英尺 这样就插入了一个三通 9 在 Type of tee 下列框中 选取 Welding 这时 会出现输入三通分叉信息的 选项 10 单击确定 现在模型如下图所示 11 选择 View Redraw 来刷新视图 和绘制弯头一样 现在的模型也未降三通的图 形完全显示出来
16、这是因为三通其它支管的方向还未确定 以后 我们将为三通建 立一个支管 B 12 选择 View All 来显示全部视图 如下 调整视图并完成此段模型调整视图并完成此段模型 在这部分将演示如何改变视角 并在段 A 插入一段支管和支座来完成段 A 的建模 1 AutoPIPE 是一个三维软件 软件为用户提供了由不同视角查看模型的方法 下面 就介绍如何来实现这一功能 点击 Rotate Horizontal 按钮三次 再点击 Rotate Vertical 三次 模型如下图 所示 2 下面介绍一下建模窗口下部的控制面板 点击模型中的某一点 并按下鼠标 可以 将模型拖动到希望的位置 如下图所示 3 单击 缩放面板 的确定按钮 或双击鼠标来关闭该面板 现在的三维模型如下图 4 选择 Insert Run 5 Run 对话框弹出 6 在 Length 选项输入 17 并确定 7 选择 Insert Anchor 8 弹出 Anchor 对话框 单击确定 接受默认值 9 选择 View Default 回到最初的模型视角 并单击 File Save 段 A 就完成了 如下图所示 4 定义段定义段 B
