[发明专利]特高压输电线路多联V型绝缘子串力学特性仿真模拟方法

摘要

本发明公开了一种特高压输电线路多联V型绝缘子串力学特性仿真模拟方法，其技术方案是：首先确定风载荷和V型绝缘子串结构的风振系数，风振系数一种是内力风振系数；另一种是位移风振系数，然后进行V型绝缘子串力学建模，采用有限元理论，利用CAD与有限元软件对V型绝缘子串建立起V型绝缘子串‑‑导线耦合模型；再进行V型绝缘子串力学特性仿真加载，最后基于以上工作，进行力学分析，对于分析结果，可以通过观察不同工况下V型绝缘子串的受力变化来验证。本发明采用有限元软件建立了悬垂绝缘子串与V型绝缘子串模型，对其进行静力和动力时程分析，分别得到了悬垂绝缘子串的最大风偏角，为V型绝缘子串夹角的优化设计提供理论依据。

主权项

1.一种特高压输电线路多联 V 型绝缘子串力学特性仿真模拟方法，包括以下步骤：a、确定风载荷，作用在V 型绝缘子串结构上的风是由平均风与脉动风组成的，平均风用静力的方法进行分析计算，而脉动风是均值为零的随机变量，引起的振动必定在平均风作用下的平衡位置，引入随机振动的理论，将风振效应理解为由于脉动风的作用，平均风下的效应得到加强；b、确定 V 型绝缘子串结构的风振系数，风振系数一种是内力风振系数；另一种是位移风振系数，内力风振系数定义为节点在平均风和脉动风共同作用下的内力总和与平均风荷载作用下内力的比值，位移风振系数定义为节点在平均风和脉动风荷载共同作用下位移的总和与平均风作用下节点位移的比值；c、进行 V 型绝缘子串力学建模，根据悬垂绝缘子串、V 型绝缘子串与导线的几何特征，采用有限元理论，利用 CAD 与有限元软件对 V 型绝缘子串建立起 V型绝缘子串‑‑导线耦合模型；在有限元模型中，金具和间隔棒对绝缘子串力学特性有限元计算影响小，在有限元建模时对其进行了简化处理，绝缘子串‑导线的耦合体系中，导线使用 CABLE 单元，对导线进行找形，施加初始张力、弧垂，从而完成导线的建模，由于绝缘子串刚度大，仅允许有小的弯曲和轴向变形现象，因此采用刚性杆模拟绝缘子串；d、进行 V 型绝缘子串力学特性仿真加载，首先确定 V 型绝缘子串的夹角，通过有限元软件针对该夹角内的不同工况进行静力分析，再通过有限元分析结果对比 V 型绝缘子串在不同角度下的受力特性；其次对应每一个工况进行静力风荷载的施加，荷载施加在导线与绝缘子串的节点之上，以此模拟均布荷载作用在体系上；e、基于以上工作，进行力学分析，对于分析结果，可以通过观察不同工况下 V 型绝缘子串的受力变化来验证。