El análisis modal es una técnica de análisis dinámico de estructuras. Tiene como objetivo la estimación de propiedades dinámicas como las frecuencias y los modos naturales durante vibración libre al igual que el amortiguamiento. AutoPIPE añade nodos para distribuir la masa y aplica técnicas de Elementos Finitos para calcular de marera precisa los modos naturales de vibración y la masa asociada.
El análisis modal es la base de los otros análisis dinámicos: Espectro de Respuesta, Time History o Análisis de Armónicos.
Durante las auditorías realizadas por la NUPIC y por los clientes nucleares, se ha comprobado que los modos de vibración y la distribución de masa del AutoPIPE es muy precisa y por tanto ha superado siempre las verificaciones contra más de 100 benchmark dinámicos.
AutoPIPE calcula la distancia óptima entre nodos para la frecuencia que indicamos y divide cada elemento hasta en 10 elementos, pudiendo aumentar la cantidad de nodos del sistema hasta los 100.000.
AutoPIPE puede aplicar hasta 50 espectros de respuesta sísmicos o 10 espectros de fuerza a un modelo de tuberías. Los análisis de espectro de respuesta que se pueden realizar con AutoPIPE son:
En caso de que el sistema de tuberías esté soportado de dos o más estructuras, se debe realizar adicionalmente un análisis con el movimiento de los soportes (SAM) y combinarlo con el análisis de espectro múltiples.
El SAM es un análisis estático basado en las deformaciones causadas por el movimiento de los soportes. Es muy importante realizarlo siempre que las tuberías estén soportadas ya que las estructuras tendrán diferentes modos naturales de vibración y por tanto se moverán de forma no solidaria.
AutoPIPE puede calcular en una única ejecución varios casos por Time History, como:
AutoPIPE integra un generador de perfiles de fuerza para integración por Time History. Este generador es muy útil para fenómenos rápidos de cierre de válvulas, como el disparo de una turbina, el cierre de un sistema HIPPS, o cualquier sistema donde una válvula de bloqueo cierre rápidamente la tubería.
AutoPIPE integra las fórmulas del ASME B31.1 y prepara el perfil de fuerzas para la válvula y la descarga. Las fuerzas en cambios de dirección de la tubería de descarga, sea descarga abierta o cerrada, se pueden calcular utilizando el cálculo de transitorios de fluido de AutoPIPE.
Estos histogramas se integran utilizando el método de análisis de Time History.
AutoPIPE puede aplicar hasta 10 cargas Armónicas en un cálculo. Estas cargas pueden ser:
Las cargas armónicas pueden ser generadas por:
El AutoPIPE tiene una interfaz bidireccional con el programa de Bentley PULS que realiza el cálculo acústico de sistemas de tuberías, incluyendo compresores alternativos y exporta las fuerzas armónicas a AutoPIPE.