AutoPIPE理论基础

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AutoLisp入门篇

AutoLisp入门篇

AutoLISP入门单元一:AutoLISP主角登场 (2)单元二:AutoLISP的关键、基本结构及语法 (4)单元三:快速分类浏览AutoLISP功能函数(一) (10)单元四:快速分类浏览AutoLISP功能函数(二) (13)单元五:轻松快速的掌握AutoLISP设计技巧 (16)单元六:像素数据的取得与活用技巧(一) (21)单元七:像素数据的取得与活用技巧(二) (25)单元八:新手上路-参数设计的关键技巧 (32)单元一:AutoLISP主角登场一. AutoLISP 是何方神圣?1、AutoLISP是AutoCAD的最佳拍檔!2、AutoLISP内含于AutoCAD软件内,不用另外花钱买!3、AutoLISP是强化AutoCAD最好、最直接的『程序语言』!4、AutoLISP易学、易用,即使不会程序设计的AutoCAD使用者,都能在最短的时间内,写出令人惊讶、赞叹的功能!若说AutoLISP的出现,是替AutoCAD 创造一片天的『最大功臣』,实不为过一点也不夸张!5、AutoLISP希望您去学习它、改善它、发挥它、享受它.真的!它的威力、魅力无穷!二. AutoLISP 程序语言的特质分析:学习AutoLISP是非常容易的,对初学者而言,即使没有学习过任何的程序语言,都能很快的上手,写出精彩漂亮的AutoLISP程序!语法简单:不用特殊的变量宣告,非常富有弹性,比起其它的程序语言,它的语法可说是非常简单而有其独特的风格!功能函数强大:除一般性的功能函数外,又拥有为数不少控制配合AutoCAD的特殊函数,再加上AutoLISP可直接呼叫执行所有AutoCAD的指令,以及掌握运用所有的AutoCAD系统变量,功能之强大令人欣喜不已!撰写的环境不挑剔:只要是一般的文书编辑软件都适用! 如:Windows的记事本、PE2、PE3、DW3、书中仙、汉书、EDIT....等直译式程序:不用再作编译,『即写即测、即测即用』,马上可以在AutoCAD中响应效果,马上就有成就感!横跨各作业平台:悠然自得,虽然AutoCAD有DOS、Windows版本之分但是AutoLISP却可在不改写的原貌下,加载与执行!三.撰写AutoLISP 的动机?1、欲强化AutoCAD 原有指令时.2、欲创造更有用的AutoCAD 新指令.3、欲简化繁琐的环境设定或绘图步骤时.4、欲处理参数式绘图时.5、欲做图面资料读文件、写文件.6、欲做AutoCAD 简报展示时.7、欲达到真正灵活掌控AutoCAD 时.8、欲提升自己跨上AutoCAD 高手列车时.四.AutoLISP 的效益评估?1. 对公司负责人或设计主管而言:A. 也许某员工或干部花了20个小时撰写一个AutoLISP程序,表面上,这将近三天的时间,他连一张图都没有画,甚至可能偶有发呆、沈思,若此程序一天可以替公司绘图部门节省1小时绘图时间,那算一算,只要20天就抵销开发成本,而20天以后都是赚的,『用的愈久,省的愈多』!B. 若员工皆有此动力,在不影响正常工作,『鼓励』都来不及,那有『压抑』的道理,甚至还要派遣优秀人员出去受训,学习更好的设计技巧与创意呢?!C. 千万不要因为您的不懂或压抑,SHOW您的权威与POWER,如此,不但对员工造成打击,甚至您可能成为阻碍了公司计算机化进步的罪魁祸首D. 当然,若要撰写的程序很多,内部设计人员的程序功力距离太远,达成需求的时间反而变得遥遥无期,那倒不如求助于市面上已有的相关AutoCAD 支持软件。

autopipe中文说明与案例

autopipe中文说明与案例

autopipe中文说明与案例AutoPIPE是一款专业的管道输送系统建模和分析软件,是目前最为流行的管道分析和设计软件之一。

AutoPIPE综合各种管道系统的设计、计算、分析功能,可以有效地解决工程师在管道输送系统设计和分析的问题。

本文将逐步介绍AutoPIPE的安装和使用,并且结合实际案例加以说明。

一、AutoPIPE的安装在官方网站上下载AutoPIPE对应版本的安装程序,运行安装包,需要填写一些必要的软件授权信息,安装完毕后将AutoPIPE启动。

如有需要,还可以根据官方提供的安装手册进行详细设置和配置。

二、AutoPIPE的基本操作AutoPIPE具备性质良好、易于使用和快速建模等优点,同时具有强大的分析和计算能力。

首先需要设置管径、壁厚和材料等信息,并选择所需要的管道元素,通过AutoPIPE提供的库文件,快速建立和配置所需的管道系统。

接下来,按照管道设计的要求添加节点、弯头、阀门、泵站等面板元素,通过AutoPIPE提供的动态计算功能,打开各种设计参数的设置菜单,设置所需的管道模型参数,可以进行如静力计算、稳态计算、自然频率计算、动力计算等运算,获得设计要求的结论。

除此之外,AutoPIPE还提供其他多种应用,支持多种数据输入方式。

三、AutoPIPE的应用案例AutoPIPE的应用案例非常广泛,包括各种工业管道输送系统、自来水系统、石油化工管道系统、火力发电系统、自动化化工系统等,在这里我们以火力发电系统的管道分析为例。

首先,我们建立包括节点、弯头、阀门、泵站等多个管道元素的管道系统,输入管径和厚度信息,并选择材料类型,保证建立较为准确的管道元素。

然后,根据设计要求进行输入各种计算参数的具体数值,例如压力、温度、介质物性等。

最后,选择分析结果图、报告等可视化输出类型进行结果展示,得到所需的管道分析结论。

总之,AutoPIPE是一款功能强大的管道分析和设计软件,可以为工程师提供全面的设计和分析支持,并且具有快速建模、易于使用等优点,为各种各样的工程项目提供了极大的帮助。

AutoPIPE

AutoPIPE

1.管道应力分析的原则管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性,防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。

ASME B31《压力管道规范》由几个单独出版的卷所组成,每卷均为美国国家标准。

它们是子ASME B31压力管道规范委员会领导下的编制的。

每一卷的规则表明了管道装置的类型,这些类型是在其发展过程中经考虑而确定下来的,如下所列:B31.1 压力管道:主要为发电站、工业设备和公共机构的电厂、地热系统以及集中和分区的供热和供冷系统中的管道。

B31.3 工艺管道:主要为炼油、化工、制药、纺织、造纸、半导体和制冷工厂,以及相关的工艺流程装置和终端设备中的管道。

B31.4 液态烃和其他液体的输送管线系统;工厂与终端设备剑以及终端设备、泵站、调节站和计量站内输送主要为液体产品的管道。

B31.5 冷冻管道:冷冻和二次冷却器的管道B31.8 气体输送和配气管道系统:生产厂与终端设备(包括压气机、调节站和计量器)间输送主要为气体产品的管道以及集汽管道。

B31.9 房屋建筑用户管道:主要为工业设备、公共结构、商业和市政建筑以及多单元住宅内的管道,但部包括B31.1所覆盖的尺寸、压力和温度范围。

B31.11 稀浆输送管道系统:工厂与终端设备间以及终端设备、泵站和调节站内输送含水稀浆的管道。

2.管道应力分析的主要内容管道应力分析分为静力分析和动力分析。

静力分析包括:1)压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏;2)管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算——防止疲劳破坏;3)管道对设备作用力的计算——防止作用力太大,保证设备正常运行;4)管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据;5)管道上法兰的受力计算——防止法兰汇漏。

动力分析包括:l)管道自振频率分析——防止管道系统共振;2)管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力;3)往复压缩机(泵)气(液)柱频率分析——防止气柱共振;4)往复压缩机(泵)压力脉动分析——控制压力脉动值。

Bentley AutoPIPE介绍

Bentley AutoPIPE介绍

Bentley AutoPIPE介绍Bentley AutoPIPE是一套全 Windows界面的管道分析软件,主要是计算当一管道系统受到静态(Static)及动态(Dynamic)荷载(Loading)时,系统所承受的法规应力(CodeStresses)、荷载力、及变形量(Deflections). AutoPIPE 可以分析各种复杂管道系统: 如地下管道分析(BuriedPipeline),,波浪荷载(Wave Loading),水(或蒸气)槌效应(Water Hammer), FRP/GRP管道以及管道与钢结构交互作用。

AutoPIPE具备面向对向的图形技术及动态表单式(Spreadsheet)的输入及分析结果。

此外高阶的分析能力是其它软件无法比拟的。

(图形可点击放大)直觉式的使用者界面直觉式的使用者界面在管道系统的建立及修改方面可以节省许多时间。

当点取一个图形物件时,你可以随时插入、修改或删除一个管件、管支架或一个荷载。

任何一个修改动作,屏幕的图形会立刻更新。

利用AutoPIPE 多图形选取方式,你可以同时插入、删除及修改多个管件、管支架、管件属性、温度及压力。

你也可以利用标准 Windows方式选取一个范围的管道并用Copy/Paste方式来执行拷贝工作。

除了标准的图形输入界面外,AutoPIPE 也提供Grid表单式的输入。

两种输入方式可以同时作用,及时更新。

在表单里,各种物件及荷载可分别归类于不同的表格并可以依大小(如管径或长度)来排序,如此你可以快速检验输入的数据是否正确。

此外AutoPIPE 俱备 99次 Read/Undo功能,可以实时回复先前的错误操作。

高阶的分析能力AutoPIPE 提供独特的功能,包括地下管道、海上 FPSO 平台、海底管道分析以及动态荷载、非线性约束力(nonlinearrestraint) 等此外AutoPIPE 也具备局部应力计算 (Local Stresses)、时间变化动态分析 (Timehistory)、流体瞬间变化及减压阀计算、管支架缝隙及摩擦力计算、夹套管计算(Jacketed Pipe) 及提供25种管道法规。

AutoPIPE在架空蒸汽管道应力分析中的应用

AutoPIPE在架空蒸汽管道应力分析中的应用

AutoPIPE在架空蒸汽管道应力分析中的应用摘要:以某企业架空中压蒸汽管道(自然补偿)为例,基于BentleyAutoPIPE软件的中压蒸汽管线系统进行建模,管架选取以及应力分析,结合理论应力验算方法,采用AutoPIPE软件对计算管系在自然补偿条件下进行应力分析验算。

结果表明,合理的管道走向以及正确的管道支吊架选取可以增加管道的自然补偿能力,避免整个管系因应力过大而引起管道疲劳的现象。

关键词:AutoPIPE应力分析管道支吊架BentleyAutoPIPE是一套全Windows界面的管道分析软件,当管道系统受到静态及动态荷载时,计算分析系统所承受的一次应力、二次应力,荷载力及变形量[1]。

1案例背景某精细化工厂反应釜需要操作温度180℃,操作压力1.0Mpa的中压蒸汽,该蒸汽自工业园区,管材采用20#,管径是DN200、DN150和DN40,厚度分别为8.5mm、7.5mm和4.0mm,管道采用架空敷设的方式。

管道保温层选用硅酸铝纤维棉,厚度100mm。

该管道为GC2级压力管道。

本文对该中压蒸汽管道进行应力分析的目的在于确定其管架设置的合理性,同时,也结合工程实例介绍如何运用AutoPIPE进行中压蒸汽管道的应力分析。

2模型建立2.1管道及管件壁厚的确定直管(以主管DN200为例)计算根据《工业金属管道设计规范》GB50316-2000(2022版)第6.2.1条直管厚度计算如下:ts=PD0/2([σ]tEj+PY);tsd=ts+C;C=C1+C2设计压力:P=1.2MPa;设计温度220℃下管材许用应力:[σ]t=124MPa;当设计温度小于200℃时,温度对直管壁厚的修正系数:Y=0.4;管道壁厚负偏差C1=1.5mm;管子壁厚腐蚀附加量C2=1.0mm;系数焊接接头系数:Ej=1,根据壁厚公式计算的管道壁厚6.8mm,结合常用管道壁厚,取管道壁厚为8.5mm可满足工艺要求。

弯头的曲率半径为1.5倍的管公称直径。

AUTOPIPE Tutorial翻译1

AUTOPIPE Tutorial翻译1

第一部分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。

概述创建新的系统定义段A定义段B本章小结1. 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。

AutoPIPE在主给水管道弹簧吊架设计中的应用

AutoPIPE在主给水管道弹簧吊架设计中的应用杭州锅炉集团股份有限公司崔后品王瑞摘要主给水管道是火力发电厂的四大管道之一。

炉侧主给水管道作为主给水管道的一部分,其布置方式、支吊架设计以及材料选择的安全性不仅影响锅炉的安全运行,而且对电厂热力系统的安全运转至关重要。

本文将以150t/h循环流化床主给水管道工程设计为例,详细介绍AutoPIPE在炉侧主给水管道弹簧吊架设计中的应用。

关键词炉侧主给水管道;AutoPIPE;支吊架设计0引言支吊架是管道系统中的一个重要组成部分,它对管道起着支撑重量、平衡介质反力、限制位移和防止振动的作用。

因此,在管道设计时,合理布置和正确选择结构合适的支吊架能改善管道的应力,确保管道安全运行并延长管道的使用寿命。

AutoPIPE是一套直接基于Windows操作平台的工程分析软件,其功能包括静态和动态条件下管线应力的计算、法兰分析、管道支吊架设计以及设备管嘴荷载分析,包含多种国际管道规范,可满足电力、化工、暖通等行业管道应力分析的需求。

1管系支吊架的设计I.1主给水管道主要设计参数某150t/h循环流化床锅炉,主给水压力II.6MPa,主给水温度216°C,保温层厚度140mm,保温层密度128kg/m3,其炉侧主给水管道及其相关设备规格尺寸如表1所示。

表1管道及相关设备规格尺寸名称外径厚度材料管道1194mm18mm20G管道2133mm10mm20G 省煤器入口集箱219mm25mm20G1.2管道支吊架间距计算m支吊架的间距关系到管道自重应力的大小和管道的变形。

确定支吊架间距时,必须考虑管道荷载的合理分布,并满足管道的强度和刚度条件,若选择不当,也可能引起管道的振动,在工程设计时应考虑管道支架的最大允许跨距,以确保管道的安全运行。

在安全范围内尽量增大活动支吊架间的间距,进而降低主给水管线的投资费用。

根据强度条件,均布载荷的水平直管段最大允许支吊间距可由下式计算:E 厂设计温度下钢材的弹性模数,MPa ;Z -管子截面惯性距,cm 4;"0.357碍(1)根据刚度条件,均布载荷的水平直管段最大允许支吊间距可由下式计算:厶』0.209#|1(2)又有:/=-2L 7l x(Do 4-Di 4)xlO'4(3)护二甥x (Qo 仁时)(4)式中:L mn -支吊架的最大允许间距,W -管子截面抗弯矩,nun3;m ;q -管子单位长度自重,N/m ;Do -管道外径,mm ;Di -管道内径,mm 。

Bentley AutoPipe 初级培训

AutoPIPE初级培训为什么要做管道应力分析保证管道在设计和工作条件下,具有足够的强度和合适的刚度,防止管道因热胀冷缩、支承或端点的附加位移及其它的荷载(如压力、自重、风、地震、雪等)造成下列问题:1)管道的应力过大或金属疲劳引起管道或支架破坏。

2)管道连接处泄漏。

3)管道作用在与其相联的设备上的载荷过大,或在设备上产生大的变形或应力,而影响了设备的正常运行。

4)管架因强度或刚度不够而造成管架破坏。

5)管道的位移量过大而引起的管道自身或其它管道的非正常运行或破坏。

6)机械振动、声频振动、流体锤、压力脉动、安全阀泄放等动荷载造成的管道振动及破坏。

管道应力分析的职责1、应力分析(静力分析、动力分析)2、对重要管线的壁厚进行计算,包括特殊管件的应力分析3、对动设备(机泵、空冷器、透平等)管口受力进行校核计算4、管架设计咨询5、审核供货商文件6、编制应力分析及管架设计工程规定7、本专业人员培训8、进度、质量及人工时控制什么样的管道要做应力分析原则上,所有的管线均应做应力分析,并根据管线的类别(温度、压力、口径、壁厚、所连接的设备的荷载要求等)确定应力分析的方法和详细程度。

Ⅰ类管线:此类管线采用目测检验或简化分析方法。

Ⅱ类管线:此类管线要求进行分析,并可采用公认的简化计算方法(或图表)进行分析计算。

Ⅲ类管线:此类管线应严格进行计算机辅助计算分析Ⅳ类管线:应力分析工程师对此类管线应特别注意,应采用特别的应力分析方法,因为在得到设备和结构的布置之前去做这些管线的分析是没用的管线应力分析类表计算机辅助应力分析(AutoPIPE)使用专门的管道应力分析软件(AutoPIPE)对管道进行详细的应力计算和结果分析。

计算并分析评定管道各分支点的应力、约束点和端点(设备管口)的力和力矩等。

管道应力分析分为静力分析和动力分析。

对一般管道,通常只做静力分析即可。

但对一些特殊工况的管线则应做动力分析(如往复泵、往复式压缩机的进出口管线)。

AutoPIPE理论基础

AutoPIPE 理论基础一.坐标系定义规则由于AutoPIPE在定义支撑间隙以及土力学参数时与管道的局部坐标有关,在结果查看上与全局坐标有关,因此有必要介绍一下坐标定义及间隙定义规则。

1.全局坐标系定义在定义全局坐标时,AutoPIPE会在建模的开始提示用户输入竖向坐标轴的方向,软件默认为Y轴为重力方向,这样X与Z轴处于水平面内。

全局坐标如下图:这里我们还要注意弯矩正方向的定义,是以右手螺旋规则定义的。

2.管道段的方向在管道局部坐标的定义中,需要首先确定出管道段的方向,局部坐标中的X 轴方向和管道段的方向一致。

下图中的箭头方向就是这个管道系统的段方向:3.局部坐标定义(1)竖直方向直管的局部坐标定义管道段的方向为local x方向,并且local x与Y轴平行,x是Y的前一个坐标次序,因此local Y应和X平行,local Z应和X平行,再有右手坐标系规则可以定出局部坐标正方向。

(2)非竖直方向直管的局部坐标定义同样管道段的方向确定local x方向,另外local Z始终处于水平面内,local Y的朝向是向上的,再有右手坐标系规则可以定出局部坐标正方向。

(3)弯管的局部坐标定义对于弯管,管道段的方向确定local x方向,local y方向指向弯管的中心,local z方向为弯管平面的法线方向,再有右手坐标系规则可以定出局部坐标正方向。

4.间隙的定义在定义间隙时,需要输入上下左右间隙的大小,因此必须首先明白这些间隙方向的定义。

local y的正方向的间隙是上间隙,负方向处的间隙是下间隙;local z的正方向的间隙是右间隙,负方向处的间隙是左间隙。

二.土力学参数定义在土力学参数定义中,需要定义出Trans Horizontal,Longitudinal,Vertical Up和Vertical Down四个方向的力-位移骨架曲线,因此用户应该首先明白这四个方向的定义。

Trans Horizontal的方向和local z的方向一致;Longitudinal的方向和local x 的方向一致;Vertical Up和Vertical Down分别和local y的正、负方向一致。

autoPipe软件解决方案介绍

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管道应力分析解决方案
等校线性分析是专对选择了日本KHK 的二级地震分析标准附加模块的。该标准是专 门根据地震中管网的弯头处可经受的大变形及其产生高度集中的局部塑性荷载的要求制定 的,可满足如日本1995年1月神户大地震的要求。
10、后处理
在对管网进行分析之后,用户可单击可视化的模型来即时察看应力、荷载、变形位移等 数据,而且这些数据可分颜色的显示在图形模型上,以利于工程师直观地更快确定危险点。 此外,报表的输出可由用户来设定过滤条件,以选择所需要输出的数据。
做为一个有经验的管道应力分析者,并使用了多个应力分析软件 (Autopipe, CAESAR II, PipePlus), 我比较喜欢 AutoPIPE. 我相信 AutoPIPE 不仅可以大量减少建模时间而 且使得管道分析变得越来越简单和高效的,尤其与不同公司分享分析模型。” Peter Wu Alstom Heat Recovery & Plants Mechanical Engineering Department
Japanese KHK Seismic Levels 1 & 2 French RCC‐M and SNCT European piping code standard EN 13480 B31.4 Offshore, B31.8 Offshore & CSA_Z662 Offshore codes
12、与CAD 接口
AutoPIPE 能够直接从AutoPLANT 中输入管道模型的几何物理属性和支吊架约束数据, 和其它流行的三维工厂设计软件也有良好的接口,如AutoPLANT 、PDS、SmartPlant、PDMS 以及Ceasar等。AutoPIPE 的管道模型也可输出到AutoPLANT 中,或通过DXF 格式输出到 AutoCAD 和MicroStation 等CAD 系统。这样就可在模型的交换上节约大量的时间,而且可 避免错误的发生。
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AutoPIPE 理论基础
一.坐标系定义规则
由于AutoPIPE在定义支撑间隙以及土力学参数时与管道的局部坐标有关,在结果查看上与全局坐标有关,因此有必要介绍一下坐标定义及间隙定义规则。

1.全局坐标系定义
在定义全局坐标时,AutoPIPE会在建模的开始提示用户输入竖向坐标轴的方向,软件默认为Y轴为重力方向,这样X与Z轴处于水平面内。

全局坐标如下图:
这里我们还要注意弯矩正方向的定义,是以右手螺旋规则定义的。

2.管道段的方向
在管道局部坐标的定义中,需要首先确定出管道段的方向,局部坐标中的X 轴方向和管道段的方向一致。

下图中的箭头方向就是这个管道系统的段方向:
3.局部坐标定义
(1)竖直方向直管的局部坐标定义
管道段的方向为local x方向,并且local x与Y轴平行,x是Y的前一个坐标次序,因此local Y应和X平行,local Z应和X平行,再有右手坐标系规则可以定出局部坐标正方向。

(2)非竖直方向直管的局部坐标定义
同样管道段的方向确定local x方向,另外local Z始终处于水平面内,local Y的朝向是向上的,再有右手坐标系规则可以定出局部坐标正方向。

(3)弯管的局部坐标定义
对于弯管,管道段的方向确定local x方向,local y方向指向弯管的中心,local z方向为弯管平面的法线方向,再有右手坐标系规则可以定出局部坐标正方向。

4.间隙的定义
在定义间隙时,需要输入上下左右间隙的大小,因此必须首先明白这些间隙方向的定义。

local y的正方向的间隙是上间隙,负方向处的间隙是下间隙;local z的正方向的间隙是右间隙,负方向处的间隙是左间隙。

二.土力学参数定义
在土力学参数定义中,需要定义出Trans Horizontal,Longitudinal,Vertical Up
和Vertical Down四个方向的力-位移骨架曲线,因此用户应该首先明白这四个方向的定义。

Trans Horizontal的方向和local z的方向一致;Longitudinal的方向和local x 的方向一致;Vertical Up和Vertical Down分别和local y的正、负方向一致。

对于每一个方向,我们可以按照AutoPIPE的帮助或者有关的土力学参考书定义出该方向的力-位移骨架曲线,形式如下图:
三.静力分析基础
1.线性分析的基本假定
静力分析分为线性和非线性两类。

线性分析时,忽略系统中所有的非线性约束,比如忽略间隙的影响,摩擦的影响,对于土也只考虑弹性范围,而不考虑土的塑性特征。

2.非线性分析的基本假定
我们可以看出线性分析对于有间隙或土作用的系统,求解是十分粗糙的,我们此时就可以选择非线性分析方法。

在非线性分析中,考虑了间隙、摩擦、土壤等非线性约束的作用,这里不过多说明。

特别向用户提醒的是非线性分析中可以选择求解顺序。

在默认状态下,软件是第一步先求解重力对系统的作用;第二步再求出重力作用下,温度对系统的作用。

如果我们要单独求温度对系统的作用,就需要用第二步的结果减去第一步的结果。

另外我们可以自定义求解规则,比如先求解重力作用,其次是压力,最后是温度及其它荷载等。

四. 动力分析基础
1. 模态分析介绍
对于一个管道系统,我们根据系统建模时有限元单元的数目以及自由度数目,可以求出系统总的质量矩阵M 和刚度K ,由下面的公式可以求出系统的振型[]φ和频率[]ω:
[][][][][]φM ωφK 2∙∙=∙
结构的振型具有正交性:
[][][][]M φM φT =
[][][][]K φK φT =
[][][][]C φC φT =
上式等号右侧的矩阵为对角阵。

2. 多自由度体系求解思路
利用振型的正交性,将多自由度体系转化成多个单自由度体系。

对于多自由度体系,由动力学知识我们可以求出系统的动力方程:
g
X M KX X C X M -=++ 若令[]P(t)φX ∙=,并将动力方程两侧同乘以[]T
φ,则动力方程可写成: []g
T X M φP K P C P M -=++ 上式的展开形式就是多个互不相关的独立二次微分方程。

3. 反应谱法的基本思想
多自由度体系可以转化成多个单自由度体系,因此可以只对单自由度体系进行研究,然后将每个单自由度体系的结果按照概率的方法进行组合(如SRSS 方法)。

对于下图所示单自由度体系:
该体系动力方程为:
g x
m kx x c x m -=++ 又可简化为:
g x
x x x -=++22ωξω 上式的解x 只与g x
,,ωξ有关,因此可以在g x ,ξ不变得情况下,得到)(g x x +与ω的关系曲线,这就是反应谱。

不同的g x
,ξ下,)(g x x +与ω的关系曲线也不同,如下图:
通过对大量的)(g x x
+与ω的关系曲线求平均,我们可以得到一般的设计反应谱,我国规范的设计反应谱如下图:
4.反应谱法计算的一般步骤
(1)先求出振型、频率,将多自由度体系转化为单自由度体系。

(2)对于每一个单自由度体系,由它对应的频率可以从反应谱曲线中查处它的最大加速度反应,从而求出它所受到的地震作用。

(3)将每一个单自由度体系的结果,按照振型组合的方法(如SRSS法)进行组合,从而得到多自由度体系总的地震作用。

(4)求出所受地震作用后,可以按照静力分析方法求出结构的应力和变形等。

附录AutoPIPE中常用的快捷键
Ctrl+C:复制命令Ctrl+1:单线模型显示
Ctrl+V:粘贴命令Ctrl+2:双线模型显示
Ctrl:单个选取命令Ctrl+3:实体模型显示
Shift:多个选取命令Ctrl+Q:取消选择内容
F3:查看节点信息命令Ctrl+Z:Undo功能
F1:系统帮助命令Ctrl+Y:Redo功能。

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