CADmaster

Программный комплекс для ЭВМ CPIPE предназначен для статического и динамического расчета прочности и устойчивости надземных (на опорах) и подземных (в грунте) трубных обвязок и трубопроводов. Препроцессор CPIPE позволяет создавать геометрию и характеристики трубопроводов как в интерактивном режиме, так и с использованием встроенного языка программирования. CPIP имеет встроенные библиотеки трубопроводных элементов (трубы, отводы, тройники, переходы, фланцы, задвижки и т.п.), материалов, механических характеристик основных грунтов основания (пески, супеси, суглинки, глины).

Интегрированный язык программирования позволяет создавать параметрические модели трубопроводов и с минимальными трудозатратами их изменять при помощи специальных скриптов.

Препроцессор обладает широким набором функций для визуализации заданной геометрии и характеристик трубопроводов. Возможности по моделированию различных трубопроводных элементов, опор, пружинных подвесок, граничных элементов позволяют создать математическую модель трубопровода, наиболее точно соответствующую реальной конструкции.

Решатель CPIPE позволяет производить нелинейные расчеты трубопроводов на опорах и/или в грунте в траншее с использованием математических моделей, созданных в препроцессоре.

Постпроцессор обеспечивает возможность визуального и табличного представления НДС трубопровода, реакций в опорных элементах и критических узлах трубопровода. В постпроцессоре CPIPE реализованы автоматизированные проверки НДС трубопроводов в соответствии с основными нормативно-техническими документами по проектированию трубопроводов. Результаты расчета могут быть представлены в табличном виде (*.html).

Конечно-элементный программный комплекс для ЭВМ CPIPE предназначен для статического и динамического расчета прочности и устойчивости надземных (на опорах) и подземных (в грунте) трубных обвязок и трубопроводов.

Работа над расчетными моделями комплекса, ведущаяся с конца 1980-х годов и основанная на более чем 20-летнем опыте авторского коллектива в области проектирования и расчета трубопроводов с применением высокоэффективных и точных методов расчета напряженно-деформированного состояния конструкций.

К основным возможностям программного комплекса CPIPE относятся:

• расчет подземных и надземных трубопроводов;
• создание параметризированных расчетных схем;
• встроенная база данных по материалам, трубам и фитингам;
• автоматическая расстановка труб, тройников, отводов, задвижек и т.д.;
• различные виды нагрузок и закреплений;
• нелинейные модели трения и взаимодействия с грунтом;
• встроенная модель грунта и база данных по основным грунтам;
• статический и динамический анализ трубопроводов;
• визуализация деформированной геометрии и напряжений;
• анимация собственных форм колебаний;
• генерация гипертекстовых отчетов;
• проверки соответствия конструкции по основным НТД.

Особым преимуществом программы CPIPE являются встроенные библиотеки трубопроводных элементов (трубы, отводы, тройники, переходы, фланцы, задвижки и т.п.), материалов, механических характеристик основных грунтов основания (пески, супеси, суглинки, глины).

Основными пользователями программного комплекса CPIPE являются головные и дочерние компании ОАО «АК „Транснефть“», ПАО «Газпром», ОАО «НК „Роснефть“» и др.

Программный комплекс состоит из трех основных модулей обработки потоков данных:

• препроцессора, служащего для подготовки исходных данных для расчета с базой данных по трубам, фитингам и грунтам;
• решателя, производящего решение системы уравнений, полученных из препроцессора;
• постпроцессора, служащего для визуализации результатов решения системы уравнений, просмотра результатов в табличном виде и выполнения проверки на соответствие различным нормативным документам.

Препроцессор программы позволяет:

• создавать каркасную модель трубопровода (возможен ее импорт из dxf-файла AutoCAD);
• создавать модели разветвленных трубопроводов любой конфигурации (надземных и подземных);
• создавать объектную модель трубопровода (импорт типоразмеров груб, отводов, тройников, переходов, фланцев, обратных клапанов, задвижек и заглушек из баз данных, поставляемых с программой (включен также стандарт АSМЕ);
• создавать объектную модель сильфонных компенсаторов;
• создавать модель трубопровода, проложенного под автодорогой в кожухе;
• автоматически строить объектную модель трубопровода на основе каркасной;
• создавать поверхность грунта для автоматическеского определения подземных участков трубопровода;
• задавать различные характеристики грунта на подземных участках трубопровода;
• ставить различные типы опор: неподвижные, скользящие (сухого трения), хомутовые, направляющие, пружинные;
• задавать различные граничные условия в местах стыковки с оборудованием;
• задавать предварительные перемещения на опорах;
• задавать нагрузки и граничные условия на объектной модели трубопровода;
• задавать температурный перепад, внутреннее давление, сосредоточенные нагрузки, характеристики транспортируемого продукта;
• задавать снеговую, ледовую и ветровую нагрузки;
• задавать сейсмическую нагрузку;
• генерировать чертежи любых проекций конструкции трубопроводной системы и линейной части трубопроводной системы;
• экспортировать графическое изображение моделей в растровые и векторные форматы (в том числе, экспорт чертежей в dxf-файл).

Решатель программы производит:

• автоматическую генерацию конечно-элементной модели трубопроводной системы;
• статический расчет конечно-элементной модели трубопровода в упругой области с использованием нелинейных элементов (грунт, сухое трение);
• динамический расчет — определение собственных частот и форм надземных трубопроводов;
• оптимизацию номеров узлов для ускорения процесса расчета.

Постпроцессор программы осуществляет:

• визуализацию исходной и деформированной геометрии трубопроводной системы;
• визуализацию распределений напряжений, перемещений, углов поворота и других параметров на трехмерной модели;
• просмотр результатов расчета в интерактивном режиме;
• отображение и анимацию собственных форм трубопроводной системы;
• вывод результатов расчета в виде НТМL-таблиц;
• проверка напряженного состояния конструкции трубопроводной системы на соответствие требованиям НТД;
• возможность вывода усилий на неподвижных опорах с суммированием нагрузок согласно СНиП 2.05.06−85* (Пункт 8.44);
• задание параметров сейсмического воздействия для расчета дополнительных напряжений в прямолинейных подземных и в насыпи трубопроводах от действия сейсмических сил, направленных вдоль продольной оси, в соответствии со СНиП 2.05.06−85* (пункт 8.57), которые можно использовать при выводе напряжений и проверке по СНиП.

Примеры скриншотов CPIPE

Использование базы данных CPIPE	Задание специальных граничных условий в среде CPIPE	Проект НПС в среде CPIPE
Проект НПС в среде CPIPE	Визуализация расчетов в среде CPIPE	Выборка данных по элементам в среде CPIPE