天洑软件智能管道设计运维一体化平台AIPIPE 202

AIPIPE是由天洑软件自主研发的一款智能管道设计运维一体化平台，它的定位是面向能源电力、石油化工、核电水利等相关领域的管网系统，打造集力学分析、优化设计、健康监测运维服务于一体的智能管道平台。

AIPIPE依托天洑软件有限元核心算法，与管道行业深度融合，于2022年1月正式推出AIPIPE 2022R1版本，能够实现管道建模、特殊元件处理、管道静力分析、应力校核、弹簧选型等相关功能。AIPIPE主要功能特色包括

① 通畅的流程模块设计；

② 瞄准管道分析的核心；

③ 精准的数据管理；

④ 缩短用户与模型的距离。

通畅的流程模块设计

AIPIPE将管道建模、工况组合设计、求解计算、后处理与可视化等管道分析核心模块进行合理的关联，各模型既相对独立又可进行合适的数据与命令传递，避免了“一个模块一个新页面”造成的多页面叠加，提高了页面交互的便捷性，流程通畅、易上手，尽可能降低软件学习成本。对于仿真软件而言，建模功能极其考验软件的交互设计。AIPIPE针对管道分析的特点，将管道建模涉及的各类参数进行合理分区，即保证交互页面符合用户习惯，又保证数据分类条目清晰，从而提高建模效率。

图1 建模面板

图2 工况组合设计面板

图3 后处理与可视化

瞄准管道分析的核心

AIPIPE围绕管道分析的技术核心，应用“梁单元”理论，开发了能够处理弯头、异径管、刚性件、三通等特殊元件专用单元库。，围绕管道规范和行业标准，开发了弹簧选型、批量设计工况分析、应力校核等关键管道设计功能。

在实际的管道分析中，通常一次性完成管道各类工况的分析，不同工况之间存在数据传递，并且根据不同工况的设定自动完成相应的设计和校核工作。AIPIPE根据这一特点，开发了专门的工况管理模块，可以自动完成工况调度、设计选型、校核、数据传递等工作，最大程度上减少用户软件操作量和后处理工作。

图4 各类管道元件与约束

精准的数据管理

由于管道设计的特殊性，每一根管道都会涉及几何、材料、元件、载荷与约束、环境等各类条件共计200多项参数，整个管网庞大数据量需要进行合理的管理，做到好用、不误用，才能实现有效的建模与分析。，AIPIPE还集成了300种材料数据库、国产可变弹簧标准数据库，并能够解析CII等模型数据，具备精准、高效的数据管理能力。

AIPIPE整个设计架构的核心是数据管理。以材料库的搭建为例，同一种材料在不同的规范分类中性能参数会有明显的差异，这就要求材料库需要以管道规范作为重要分类。另一方面，材料的刚度、强度参数、膨胀系数等与温度是强关联的，温度是用户自行定义，这就意味着几百种材料的各类参数都需要构建温度影响模型。AIPIPE在整个数据管理中，始终关注各类参数的关系，搭建出庞大的数据流转关系网、局部数据与模型整体数据映射模型库，力求精准高效。

图5 AIPIPE材料库

缩短用户与模型的距离

在强大数据管理能力下，无论是建模模块还是后处理可视化等模块，AIPIPE均提供了各类数据报表的快速查询按钮，用户可以随时查阅到模型数据。即便是多工况处理结果，也可以轻松进行不同工况数据的切换读取。，视口的模型和结果分布云图同样能任意切换。AIPIPE的这些设计，旨在尽可能地缩短用户和模型各类数据之间的距离，帮助用户减少设计差错、快速定位设计缺陷，进而提高设计效率。