[發明專利]一種輸電塔線風致振動響應仿真方法及裝置

有效

• 申請號: 201710964782.4
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN108073758B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 羅嘯宇;謝文平;肖凱;雷旭;姚博;聶銘;劉震清;熊世樹;王成
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F17/16;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明公開了一種輸電塔線風致振動響應仿真方法及裝置，解決了現有的風致振動響應仿真方法并未考慮多塔建模，也未考慮輸電塔在空間中的轉角問題，且，風荷載人工計算的過程繁瑣，導致的本領域技術人員需要提供一種輸電塔線風致振動響應仿真方法的技術問題。

技術領域

本發明涉及電力仿真領域，尤其涉及一種輸電塔線風致振動響應仿真方法及裝置。

背景技術

隨著計算機技術的飛速發展，數值計算得到廣泛普及，大量的工程計算分析軟件應運而生，但是可以進行輸電塔體系風致振動響應分析的軟件較少，且，輸電塔塔型繁多復雜，桿件空間關系復雜。

現有的風致振動響應仿真方法并未考慮多塔建模，也未考慮輸電塔在空間中的轉角問題，且，風荷載人工計算的過程繁瑣，導致了本領域技術人員需要提供一種輸電塔線風致振動響應仿真方法的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種輸電塔線風致振動響應仿真方法及裝置，用于解決現有的風致振動響應仿真方法并未考慮多塔建模，也未考慮輸電塔在空間中的轉角問題，且，風荷載人工計算的過程繁瑣，導致的本領域技術人員需要提供一種輸電塔線風致振動響應仿真方法的技術問題。

本發明提供的一種輸電塔線風致振動響應仿真方法，包括：

確定至少兩個輸電塔對應的輸電塔桿件單元類型、輸電塔對應的輸電塔桿件材料類型、以及輸電塔對應的輸電塔桿件截面形狀；

建立所述輸電塔對應的局部坐標；

確定所述輸電塔的塔型和分別與所述輸電塔的輸電塔腳、輸電塔身和輸電塔頭對應的第一參數，并根據所述塔型和所述第一參數將所述輸電塔桿件單元進行拼接，建立所述輸電塔的線模型，其中，所述塔型包括：干字塔、貓頭塔和酒杯塔；

確定所述輸電塔的線模型對應的輸電塔腳的腳點的位置坐標；

確定所述輸電塔的線模型對應的輸電塔桿件單元屬性、與所述輸電塔的線模型對應的輸電塔桿件材料屬性、與所述輸電塔的線模型對應的輸電塔桿件截面屬性和所述輸電塔的線模型的網格劃分精度，并根據所述網格劃分精度對所述輸電塔的線模型進行網格劃分，建立所述輸電塔的有限元模型；

確定輸電線的第二參數和所述輸電塔的有限元模型中與所述輸電線連接的輸電線端點，并根據輸電線的所述第二參數和輸電線端點建立對應的輸電塔-輸電線耦合模型；

確定輸電塔-輸電線耦合模型中施加風荷載的節點以及施加在所述節點上的風荷載的荷載方向；

確定所述風荷載的荷載參數和結構參數，所述荷載參數包括：風荷載生成數量、風荷載頻率采樣點數、風荷載的上限頻率、初始點高度、地面粗糙度、粗糙度系數、初始點平均風速和風速時間間隔；

根據所述風荷載的荷載參數和結構參數生成風荷載時程數據；

根據所述風荷載的荷載參數和結構參數生成模擬風荷載數據。

優選地，所述并根據輸電線的所述第二參數和輸電線端點建立對應的輸電塔-輸電線耦合模型：

確定輸電線的索水平張力收斂精度，根據所述收斂精度、輸電線的所述第二參數和輸電線端點，通過直接迭代法對輸電線進行找形操作，建立輸電塔-輸電線耦合模型。

優選地，所述確定輸電塔-輸電線耦合模型中施加風荷載的節點以及施加在所述節點上的風荷載的荷載方向包括：

確定輸電塔-輸電線耦合模型中施加風荷載的節點，根據所述輸電塔局部坐標確定施加在所述節點上的風荷載的荷載方向。

優選地，所述根據所述風荷載的荷載參數和結構參數生成風荷載時程數據包括：