Описание программы

Специфические особенности расчетного анализа:

Статика:

• задание нескольких различных режимов работы трубопровода с автоматическим определением максимальных размахов напряжений между ними;
• возможность выполнения поверочных расчетов с информацией о "холодной" нагрузке на упругие опоры;
• учет нелинейной работы опор: трение, односторонние опоры, опоры с зазорами, скользяще-направляющие опоры с трением и зазорами, маятниковый эффект и учет геометрической нелинейности для упругих и жестких подвесок, а также жестких стержней (rigid struts);
• возможность выбора пружин упругих опор из разных каталогов (в рамках одной расчетной модели) с вариацией параметров для каждой из упругих опор.

Динамика:

• расчет на сейсмостойкость по линейно-спектральному методу, в том числе с учетом многоопорного воздействия;
• опционный набор различных методов модальной комбинации (SRSS, CQC, 10 %);
• учет и коррекция высших форм колебаний;
• учет сейсмических смещений опор;
• расчет на сейсмостойкость методом динамического анализа на заданные акселерограммы с учетом демпферов, гидроамортизаторов и других специальных опор;
• расчет методом динамического анализа на вынужденную динамическую нагрузку, задаваемую в виде узловых сил, переменных во времени (решение задачи динамики трубопроводов при гидродинамических воздействиях);
• вибрационный анализ.

Для ввода исходных данных используется эффективный набор инструментов:

1. проблемно-ориентированный язык;
2. электронная таблица DDE, совмещенная с просмотром расчетной модели, обладающая:
   • простотой ввода;
   • многооконным интерфейсом с синхронизированным обновлением таблиц и графического окна;
   • возможностью ввода исходных данных в режиме динамической трассировки модели;
   • интуитивно-понятным интерфейсом;
   • возможностью работы с подключаемыми базами данных и каталогами;
   • встроенным калькулятором;
   • автоматической генерацией номеров узлов расчетной модели;

   

3. программы-конверторы исходных данных из семейства программ РАМПА (РАМПА 93 и РАМПА 90)

Для создания расчетной модели трубопроводной системы используется библиотека элементов, включающая:

PIPE - прямолинейные участки трубопровода
BEND - сварные и штампованные отводы, секторные колена
REDUCER - переходы между трубами с различными диаметрами
VALVE - трубопроводная арматура, клапаны, задвижки. Возможность моделирования эксцентриситета центра масс и привода.
EXPANSION JOINT - компенсаторы разных типов: общего типа (EJ), осевой без стяжек (EA), сдвиговой на стяжках (ET), шарнирный (EH), карданный (EG)
RIGID - "жесткий" элемент для моделирования присоединения трубопровода к оборудованию или строительным конструкциям
FLEX - упругий элемент – для моделирования патрубков оборудования
STRU - балочный элемент, моделирование металлоконструкций опорных элементов.

Библиотека для моделирования опорно-подвесной системы трубопровода включает следующие элементы:

ANCHOR - анкерная опора. Используется для моделирования заделок трубопроводов или присоединения к оборудованию. Опоры этого типа устанавливаются на концевых участках расчетной модели. Вывод усилий осуществляется в глобальной или локальной системе координат. Возможность освобождения степеней свободы при выборе пружин упругих опор (опция RELEASE).
SUPPORT 6 – компонентная опора. Позволяет моделировать как жесткие опоры в пролетах трубопровода, так и учитывать 6 компонент жесткостей как в глобальной, так и в локальной системах координат.
SPRING HANGER - пружинная подвеска. Элемент используется как для моделирования существующих упругих опор, так и для выбора новых или перезатяжки существующих подвесок. Возможность варьировать параметры каждой упругой опоры (каталог пружин, величины запаса по нагрузке, коэффициент изменяемости, максимальную структуру цепи Z при выборе). Учет маятникового эффекта
ROD HANGER - жесткая подвеска. Учет маятникового эффекта и односторонней работы.
SLIDING - скользящая опора. Может рассматриваться как линейная или односторонняя связь. Учет трения. Задается как в глобальной, так и в локальной системе координат.
GUIDE - скользяще-направляющая опора. Учет трения и зазоров.
RESTRAINTS- однокомпонентные опоры. Учет трения и зазоров.
DAMPER - 3-х компонентная демпферная опора. Используется для моделирования высоковязких демпферов. Учитывается только в рамках динамического анализа. Выбор из каталогов "ЦКТИ-Вибросейсм" или фирмы GERB.
SNUBBER - гидравлический или механический амортизатор. Произвольно направленная однокомпонентная опора. Учитывается только в рамках динамического анализа.
RIGID STRUT - Жесткий стержень. Элемент представляет собой двустороннюю однокомпонентную связь конечной длины, шарнирно крепящуюся с одной стороны к трубопроводу, с другой стороны к строительной конструкции или оборудованию. Учет геометрической нелинейности.

Особенности задания на расчет и постпроцессорную обработку результатов

Помимо стандартных, типовых расчетов, Пользователь может формировать необходимое число уникальных «расчетных случаев», комбинируя в нагрузочном векторе:

• вес
• внутреннее давление
• усилия от самокомпенсации
• смещение опор
• сосредоточенные силы/моменты реакции упругих опор
• усилия от «монтажного растяга»
• сейсмические нагрузки

при этом для всех расчетных случаев в рамках одного расчета могут быть определены как глобальные опции:

• расчет по холодному или горячему модулю упругости;
• тип задаваемой нагрузки для упругих опор – рабочая или «холодная»;
• учет давления при вычислении коэффициента податливости для отводов;
• возможность вариации коэффициента трения для всех опор,

так и локальные опции для каждого расчетного случая:

• трактовка нелинейных опор (линеаризовать, учитывать нелинейность, принимать состояние опор в зависимости от результатов предыдущего «расчетного случая»)
• решение осуществлять или нет учет «маятникового» эффекта для подвесок,
• учитывать или нет силы трения в опорах.

При формировании задания на постпроцессорную обработку результатов существует возможность на уровне пользовательского интерфейса осуществлять вычисление перемещений, внутренних усилий, различных категорий напряжений и нагрузок на опоры от результатов как отдельных «расчетных случаев», так и их комбинаций.

Для просмотра расчетной модели и результатов расчета используется программа PIPE3DV, разработанная на основе промышленного стандарта OpenGL. Программа позволяет выполнять следующие основные операции:

• увеличение, вращение, смещение расчетной модели;
• 3-мерная визуализация;
• выборочное отображение различных групп элементов;
• отображение локальной системы координат для элементов;
• поиск узла расчетной модели;
• быстрая информация об элементах и узлах расчетной модели;
• просмотр результатов в табличной форме;
• гибкость в выборе точки обзора;
• графическое отображение напряженного состояния (просмотр напряжений в цвете);
• нанесение пользовательских надписей на рисунок расчетной модели;
• простановка размеров; визуализация деформированного состояния;
• анимация собственных и вынужденных колебаний;
• сохранение изображений через буфер обмена или в графический файл;
• экспорт изображения в DXF файл;
• запись анимации собственных или вынужденных колебаний в "проигрываемые" файлы (*.AVI)

Просмотр результатов расчета (напряжения)

Просмотр результатов расчета (перемещения)