[發明專利]一種輸電鐵塔有限元模型建模方法及裝置

在審

• 申請號: 202010422315.0
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111611638A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 張廼龍;賈勇勇;陳杰;高嵩;畢曉甜;趙恒;吳佰建
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

1.一種輸電鐵塔有限元模型建模方法，其特征在于，包括步驟：

(1)根據輸電鐵塔結構實際的參數信息，計算輸電鐵塔結構主材的空間直線位置方程，選定關鍵點；

(2)根據選定關鍵點的參數，在軟件中建立各個關鍵點；

(3)進行關鍵點連線建立輸電鐵塔結構模型，并進行單元劃分，生成輸電鐵塔結構的主材、斜材和輔材結構；

(4)對輸電鐵塔結構連接處的自由度進行調整，形成輸電鐵塔有限元模型。

2.根據權利要求1所述的輸電鐵塔有限元模型建模方法，其特征在于，所述步驟1中，關鍵點的選定具體包括：

根據主材的空間直線位置方程，選定其他桿件與主材的連接點作為關鍵點；

根據輸電鐵塔結構對稱性，選定同一高度截面上的其他對稱關鍵點。

3.根據權利要求1所述的輸電鐵塔有限元模型建模方法，其特征在于，所述步驟2中，關鍵點的建立通過嵌套循環命令實現。

4.根據權利要求3所述的輸電鐵塔有限元模型建模方法，其特征在于，所述嵌套循環過程具體為：

桿件控制參數lc和關鍵點控制參數kc初始值為0，通過基準桿塔呼高h和后續設計桿塔呼高hc參數的不同，在建模過程中調整桿件控制參數lc和關鍵點控制參數kc，使得關鍵點編號隨高度增長連續增加。

5.根據權利要求1所述的輸電鐵塔有限元模型建模方法，其特征在于，所述步驟4中，自由度的調整具體包括：

如果斜材與斜材的連接位置為螺栓鉸接，選中連接處所有節點位置，約束節點位置的位移自由度；

如果斜材與主材的連接位置為桿件鉸接，選中連接處所有節點位置，釋放節點位置的轉角自由度。

6.根據權利要求1所述的輸電鐵塔有限元模型建模方法，其特征在于，通過空間兩點坐標計算輸電鐵塔結構主材的空間直線位置方程，為：

其中，A(x₁,y₁,z₁)、B(x₂,y₂,z₂)為主材的上下位置坐標。

7.一種輸電鐵塔有限元模型建模裝置，其特征在于，包括：

關鍵點選定模塊，用于根據輸電鐵塔結構實際的參數信息，計算輸電鐵塔結構主材的空間直線位置方程，選定關鍵點；

關鍵點建立模塊，用于根據選定關鍵點的參數，在軟件中建立各個關鍵點；

結構模型建立模塊，用于進行關鍵點連線建立輸電鐵塔結構模型，并進行單元劃分，生成輸電鐵塔結構的主材、斜材和輔材結構；

有限元模型建立模塊，用于對輸電鐵塔結構連接處的自由度進行調整，形成輸電鐵塔有限元模型。