一种管道应力分析软件的节点号的编码方法及装置与流程

    技术2025-05-26  34


    本发明涉及管道设计领域,具体涉及一种管道应力分析软件的节点号的编码方法及装置。


    背景技术:

    1、核电站的管道设计通常需要大量力学分析计算,以保证管道在自重、热胀和地震等工况下不会失效。pipestress软件是一个在核电站管道设计中广泛应用的管道应力分析软件,其数据输入文件的后缀为*.fre,该软件输入文件中的数据用不同的卡片(card)来定义,所有的卡片分为分析卡(analysis cards)与结构/载荷卡(structure/load cards)两种类型。分析卡在输入文件的开始位置,定义计算步骤、载荷工况组合、载荷谱和分析中用到的其它信息等,仅随其后的是结构/载荷卡。结构/载荷卡定义管道系统的物理和几何模型、支撑信息和载荷工况等。具体来说,结构/载荷卡包括单元卡片和约束卡片等,单元、约束等卡片包含有pt节点号,pipestress软件需要通过pt节点号来识别不同单元的定义,其作用非常重要。节点号为数字与字母组成的1-4位字符串,在一个输入文件中必须唯一,目前编制输入文件时该节点号需手工输入。手工输入存在诸如输入效率低下、容易出错等弊端。此外,对于有相似模型的管道,借用已有模型时也需要对节点进行重新编号,有时还需要对多个fre文件的输入数据模型进行合并处理,由于各个不同的fre文件之间可能存在重复的节点号,不能直接进行合并,仍需要手工重新编号。

    2、现有专利cn106383955a公开了一种管道设计中应力分析与三维模型的数据相互转换方法,该方法包括以下步骤:首先,建立应力分析模型,遍历应力分析模型获得包括各种等级信息的元件参数;其次,将获得的信息按照三维模型软件可解析的格式生成中间文件;随后建立三维模型软件的元件等级数据库;最后根据中间文件中的等级为对应的分支和元件赋予真实的等级模型,在三维软件中生成三维模型。

    3、现有文献公开了一种基于pipestress软件的常见支架力学建模分析,针对华龙项目,力学专业主要采用pipestress软件进行应力分析。在使用pipestress进行管道计算时,管道上设置了支架的位置需要施加约束,该文献对于常见的支架(如刚性支架、弹吊、阻尼器等)该如何在程序中实现约束管造的功能进行了对应总结。

    4、综上所述,上述两个文献均未解决现有技术中采用人工手动编码方式编制管道设计软件输入文件时所面临的效率低下和准确性不足的问题。


    技术实现思路

    1、基于上述技术问题,本发明提出一种管道应力分析软件的节点号的编码方法及装置,解决现有技术中采用人工手动编码方式编制管道设计软件输入文件时所面临的效率低下和准确性不足的问题。

    2、一种管道应力分析软件的节点号的编码方法,包括:

    3、获取管道应力分析软件的输入文件中的卡片数据;

    4、遍历卡片数据,确定含有节点号的卡片;

    5、获取卡片对应的原始节点号和卡片类型,卡片类型包括第一类单元卡片、第二类单元卡片和第三类单元卡片;

    6、根据原始节点号和卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对卡片进行编码,以得到转化后的节点号。

    7、进一步地,还包括:以预设格式生成包含转化后的节点号的卡片。

    8、进一步地,当卡片类型为第一类单元卡片时,根据原始节点号和卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对卡片进行编码,以得到转化后的节点号,包括:

    9、根据预设的起始节点号和步长间隔,通过公式一对卡片进行编码,公式一,

    10、pt=istart+(k-1)*istep

    11、其中,istart为预设的起始节点号,k表示节点号的序号,istep为步长间隔;

    12、第一类单元卡片包括直管单元卡片"tang"、三通单元卡片"bran"、刚性单元卡片"rigd"、结构单元卡片"stru"、法兰单元卡片"flng"和大小头单元卡片"cred"。

    13、进一步地,当卡片类型为第二类单元卡片时,第二类单元卡片包括阀门末端节点号pt、阀门中心节点号pb和阀门重心节点号pc,根据原始节点号和卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对卡片进行编码,以得到转化后的节点号,包括:

    14、对于阀门末端节点号pt,按照公式二确定其转化后的节点号,公式二,pt=istart+2*istep;

    15、对于阀门中心节点号pb,按照公式三确定其转化后的节点号,公式三,pt=istart+istep;

    16、对于阀门重心节点号pc,其转化后的节点号设置为当前第二类单元卡片对应的阀门中心节点号pb转化后的节点号与特殊标识符的组合;

    17、第二类单元卡片包括阀门单元卡片valv。

    18、进一步地,当卡片类型为第三类单元卡片时,根据原始节点号和卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对卡片进行编码,以得到转化后的节点号,包括:

    19、第三类单元卡片转化后的节点号设置为与第三类单元卡片对应的第一类单元卡片或第二类单元卡片转化后的节点号;

    20、第三类单元卡片包括多方向约束单元卡片“mulr”、单方向约束单元卡片“rstn”、应力指数单元卡片“indi”。

    21、一种管道应力分析软件的节点号的编码装置,包括:

    22、第一获取模块,用于获取管道应力分析软件的输入文件中的卡片数据;

    23、遍历模块,用于遍历卡片数据,确定含有节点号的卡片;

    24、第二获取模块,用于获取卡片对应的原始节点号和卡片类型;

    25、转化模块,用于根据原始节点号和卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对卡片进行编码,以得到转化后的节点号。

    26、进一步地,还包括:生成模块,用于以预设格式生成包含转化后的节点号的卡片。

    27、进一步地,转化模块,用于:

    28、当卡片类型为第一类单元卡片时,根据预设的起始节点号和步长间隔,通过公式一对卡片进行编码,公式一,

    29、pt=istart+(k-1)*istep

    30、其中,istart为预设的起始节点号,k表示节点号的序号,istep为步长间隔;

    31、第一类单元卡片包括直管单元卡片"tang"、三通单元卡片"bran"、刚性单元卡片"rigd"、结构单元卡片"stru"、法兰单元卡片"flng"和大小头单元卡片"cred"。

    32、进一步地,转化模块,用于:

    33、当卡片类型为第二类单元卡片时,第二类单元卡片包括阀门末端节点号pt、阀门中心节点号pb和阀门重心节点号pc,

    34、对于阀门末端节点号pt,按照公式二确定其转化后的节点号,公式二,pt=istart+2*istep;

    35、对于阀门中心节点号pb,按照公式三确定其转化后的节点号,公式三,pt=istart+istep;

    36、对于阀门重心节点号pc,其转化后的节点号设置为当前第二类单元卡片对应的阀门中心节点号pb转化后的节点号与特殊标识符的组合;

    37、第二类单元卡片包括阀门单元卡片valv。

    38、进一步地,转化模块,用于:

    39、当卡片类型为第三类单元卡片时,第三类单元卡片转化后的节点号设置为与第三类单元卡片对应的第一类单元卡片或第二类单元卡片转化后的节点号;

    40、第三类单元卡片包括多方向约束单元卡片“mulr”、单方向约束单元卡片“rstn”、应力指数单元卡片“indi”。

    41、基于上述技术方案,本发明至少具有如下有益效果:

    42、1、本发明通过获取并遍历管道应力分析软件输入文件中的卡片数据,随后根据卡片类型、预设的起始节点号和步长间隔对卡片进行重新编码,得到转化后的节点号。该方法及装置能够减少前期人工梳理节点号的过程,降低管道应力分析时手工输入数据的时间,提高输入文件的生成效率与准确性。

    43、2、本发明能够加快相似管道结构的建模速度,对于有相似结构的管道,可直接复制相似结构的管道模型,随后通过本发明提出的节点号转化方法,对该相似结构中的节点号进行重新编码,以生成新的管道模型,加快管道建模速度。

    44、3、本发明可实现管道应力分析软件多个输入文件的合并,对于不同的输入文件可设置不同的起始节点号,随后根据卡片类型,使用预设的起始节点号和步长间隔进行重新编码,最终将各部分模型合并至一个输入文件中。


    技术特征:

    1.一种管道应力分析软件的节点号的编码方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:以预设格式生成包含所述转化后的节点号的卡片。

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述卡片类型为第一类单元卡片时,根据所述原始节点号和所述卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对所述卡片进行编码,以得到转化后的节点号,包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述卡片类型为第二类单元卡片时,所述第二类单元卡片包括阀门末端节点号pt、阀门中心节点号pb和阀门重心节点号pc,根据所述原始节点号和所述卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对所述卡片进行编码,以得到转化后的节点号,包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述卡片类型为第三类单元卡片时,根据所述原始节点号和所述卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对所述卡片进行编码,以得到转化后的节点号,包括:

    6.一种管道应力分析软件的节点号的编码装置,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括:生成模块,用于以预设格式生成包含所述转化后的节点号的卡片。

    8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述转化模块,用于:

    9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述转化模块,用于:

    10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述转化模块,用于:


    技术总结
    本发明公开了一种管道应力分析软件的节点号的编码方法及装置,该方法包括如下步骤:首先,获取管道应力分析软件的输入文件中的卡片数据;随后,遍历卡片数据,确定含有节点号的卡片;获取卡片对应的原始节点号和卡片类型;最后根据原始节点号和卡片类型,并利用预设的起始节点号和步长间隔对卡片进行编码,以得到转化后的节点号。该方法及装置能够减少前期人工梳理节点号的过程,降低管道应力分析时手工输入数据的时间,提高输入文件的生成效率与准确性。对于有相似结构的管道,可直接复制相似结构的管道模型,随后通过本发明提出的节点号转化方法,对该相似结构中的节点号进行重新编码,加快管道建模速度。

    技术研发人员:马胜强,于波,王刚,张海波,石玉龙
    受保护的技术使用者:中国核电工程有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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