[发明专利]一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法

权利要求书

1.一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

S101，建立GIS管线结构三维几何模型；

S102，材料属性赋予、网格划分；

S103，确定边界条件；

S104，热应力分析；

S105，应力结果、位移结果查看；

S106，实时监控、安全评估。

2.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：

所述的S101步骤中GIS管线结构包括但不限于母线筒体、滑动支撑、固定支撑、波纹管补偿器、绝缘盆子、螺栓和螺母。

3.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：所述的S101步骤中三维几何模型的建立方法包括但不限于：

直接利用有限元分析软件的前处理器自带的建模工具建立模型，划分网格；

在CAD或UG或Solidworks软件中创建实体模型，然后通过数据接口读入，修正后划分网格建立有限元模型；

通过直接创建节点和单元模型的特征建模；

MASS或Workbench或ICEM软件中创建模型，再将节点和单元数据读入有限元分析软件。

4.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：所述的S102步骤中材料属性包括但不限于材料的比热容、线膨胀系数、导热系数、密度、弹性模量、泊松比、屈服强度；

GIS设备管线结构筒体采用六面体网格的方式进行划分，壳体模型计算过程中采用四边形网格进行划分。

5.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：所述的S103步骤中的边界条件为GIS设备管线的实时温度，设定固定支撑处为固定约束条件，设定滑动支撑处为滑动方向自由度释放，其他自由度约束，设定罐体内压为固定约束条件。

6.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：所述的S104热应力分析包括：

S401通过热物性参数、网格划分和热载荷计算三维几何模型的温度场；

S402转换单元、力学参数和力学载荷结合S401所得温度场作为温度载荷计算应力场。

7.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：所述的S105步骤中应力结果与GIS管线结构的母线筒体的最大等效应力值对比；

位移结果与GIS管线结构温度补偿单元的收缩范围对比。

8.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：所述的S106步骤中评估方法为：

若得到的等效应力值大于GIS设备管线结构材料的屈服强度，则GIS设备管线结构产生塑性变形，GIS设备管线结构容易产生开裂，存在安全隐患，反之GIS设备管线结构安全运行；

若得到的位移变形值大于GIS设备管线结构温度补偿单元的收缩值，则GIS设备管线结构容易产生开裂，存在安全隐患，反之GIS设备管线结构安全运行。

9.根据权利要求1所述的一种GIS设备管线结构温差应力变形在线监测方法，其特征在于：所述的S103步骤中边界条件为GIS设备管线的实时温度，所述的温度由在线式红外测温仪测得。