[发明专利]一种核电站管道自动化分析前后处理平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种核电站管道分析自动化前后处理平台，主要应用于CAP系列三代核电站管道力学计算的前处理和后处理过程。

背景技术

CAP系列三代非能动压水核电站中大概有700多个核级及非核级管道包需要进行力学分析。管道力学分析计算需要编写fre有限元模型文件代码，采用Pipestress软件进行计算。主要过程：首先根据布置管道轴测(ISO)图建立初步几何模型。ISO图中不但包含管道，还包含大量如法兰、穿墙件、阀门、三通等管部件及其标准信息，而这些管部件建模所需的具体物理参数需要手工到规范中查取，其过程中有多次重复劳动耗费大量人工时且极易出错；再有，管线运行工况(温度和压力)信息、截面保温层信息，管道材料信息需分别通过Pipestress的OPER卡、CROS卡、MATL卡等与几何模型中的管线逐个进行匹配，但是由于每个管道包的管线数量，运行工况，材料信息和截面信息众多，所以手工匹配易出错；再有，需要根据生成的几何模型的标高信息和抗震类别信息将地震载荷以及热胀、地震、地震二次项等单工况和组合工况手工添加在几何模型的最前面。通过以上步骤生成可提交Pipestress计算的fre文本文件。完成计算后，需要手工填写包含各类管部件接管节点、工况等信息的PPI文件，用以提取最终各个管部件的载荷，并与上游专业提供的许用值进行比较评价，对于评价不通过的需要修改模型重新计算，评价完全通过后需要手工编制管道力学报，需要强调的是管道包力学分析所有的设计输入、计算输出的文件及大量的结果载荷表格都要手工编写在报告中，工作量大，且难免人因差错。另外，在管道力学分析中，由于阀门的设计和实际加工制造产品存在偏差，因此阀门的升版和变更较频繁，而某型号阀门可能会出现在不同系统的很多个管道包中，所以若某一型号阀门升版，对应的管道包均需要升版计算，工作量也很大。除了阀门外，其它各类上游专业输入信息也会在设计-改进-设计过程中不可避免的出现多次升版的现象，导致作为最下游的管道力学分析工作量显著增加。

综上所述，管道力学分析专业作为核电站管道设计的最下游专业，其上游有提供管道轴测图的布置专业，提供管道运行温度和压力的系统专业，提供地震载荷的结构专业，提供阀门信息的设备专业等，决定了力学专业的接口众多，而在数据传输过程中自动化程度低，最终导致在管道设计-改进-设计的过程中出现大量管道计算工作，编制和校审人员都要花费大量时间去重复简单的工作，效率极低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种核电站管道自动化分析前后处理平台。

本发明提供一种核电站管道自动化分析前后处理平台，其通过局域网及专门的数据库服务器实现平台连接和数据交换，且通过管道力学分析生成算文件、自动提取结果并编制报告以及支撑前后处理过程所需的数据参数。

优选地，所述管道力学分析流程包括为前处理部分、后处理部分、数据库部分以及核心开发程序，所述前处理部分用于生成算文件，所述后处理部分用于自动提取结果并编制报告，所述数据库部分用于支撑前后处理过程所需的数据参数。

优选地，首先所述前处理平台依据数据更新几何模型中管部件信息，并通过调整模型尺寸，保证部件尺寸正确和模型整体尺寸不变；管部件信息可直接到数据库的规范中查取；非标准件尺寸信息来自于设备和贯穿件信息非标准件数据库，贯穿件需要计算并输入刚度，在调整尺寸的同时也需要根据相应的参数信息建立相应的贯穿件模型；与管部件信息更新类似，前处理平台将管线等级、材料、截面、运行温度和压力信息与初步几何模型中管线信息自动匹配，以上各项功能均可在前处理界面中仅需点击相应选项即可自动匹配；。

优选地，然后前处理平台会根据上述生成模型中连接设备、支撑等物项的生根位置，自动根据响应谱数据库匹配相应的响应谱文件，最终自动生成管道计算所需响应谱。

优选地，最后前处理平台通过工况生成功能，自动生成地震、重力、热胀、地震、管道破裂以及阀门开关冲击单工况载荷，然后基于CAP系列管道设计准则，自动组合单工况载荷形成组合工况。

优选地，前处理过程中用到的数据信息传递一少部分来自于界面输入，另一部分来自于数据库，通过前处理平台处理后初步几何文件转换为可直接提交Pipestress计算的fre有限元模型文件。