專利名稱：架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，尤其是涉及架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冬季的時(shí)候，導(dǎo)線表面覆冰后會形成非圓形截面，當(dāng)風(fēng)以一定的速度吹到這樣的導(dǎo)線上時(shí)，在一定的條件下，會使導(dǎo)線產(chǎn)生馳振，俗稱舞動。這是一種低頻(約0.1 3Hz)、大振幅的導(dǎo)線自激振動，舞動峰值可達(dá)10多米這導(dǎo)線的這種振動通常會發(fā)生導(dǎo)線固體和空氣流體的相互耦合，是屬于非線性的振動。這種舞動一般幅值大、持續(xù)時(shí)間長而且伴有擺動，對于輸電線路的損害極大，容易引起相間閃絡(luò)、金具損壞，造成線路跳閘停電或引起燒傷導(dǎo)線、拉倒桿塔、導(dǎo)線折斷等嚴(yán)重事故，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。舞動的形成還受到多方面的因素的影響，如覆冰、風(fēng)激勵(lì)和線路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而這些參數(shù)都是千變?nèi)f化的，因此導(dǎo)線舞動的分析是一個(gè)非常復(fù)雜的實(shí)際問題。由于覆冰而引起的導(dǎo)線舞動，20世紀(jì)30年代以來，一些學(xué)者對導(dǎo)線舞動機(jī)理，舞動規(guī)律做了大量研究， 提出了多種舞動機(jī)理學(xué)說，根據(jù)流體誘發(fā)振動的基本理論和國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀，基本上公認(rèn)的有如下三種激發(fā)模式
包括Den Hartog的垂直舞動機(jī)理、0. Nigol的扭轉(zhuǎn)舞動機(jī)理、P. YU的偏心慣性耦合失穩(wěn)機(jī)理等。美國的鄧哈托于1932年12月在A. I. E. E會議上發(fā)表了題為“輸電導(dǎo)線覆冰舞動” 一文，首次從理論上闡述了導(dǎo)線舞動的發(fā)生機(jī)理。加拿大的尼戈?duì)栕?972年開始按各種舞動的覆冰模型在風(fēng)洞中進(jìn)行靜力與動力試驗(yàn)，對鄧哈托激發(fā)原理進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)與研究，得出了一系列空氣動力曲線和鄧哈托系數(shù)曲線，首次對橫向激發(fā)起舞的過程和臨界條件作了較為系統(tǒng)、嚴(yán)密的表述。P. YU的偏心慣性耦合失穩(wěn)機(jī)理認(rèn)為當(dāng)雨量和風(fēng)速都很大時(shí)， 導(dǎo)線覆冰常覆在背風(fēng)側(cè)。此時(shí)導(dǎo)線的偏心質(zhì)量位于背風(fēng)面，即使此時(shí)導(dǎo)線橫向振動和扭轉(zhuǎn)振動都是穩(wěn)定的，但由于偏心慣性作用引起攻角變化，從而使相應(yīng)的升力對橫向振動形成正反饋，加劇了橫向振動，并逐步聚集能量，最后形成大幅度舞動。此外，世界上很多其他國家的科學(xué)家和工程技術(shù)人員也對實(shí)際或?qū)嶒?yàn)線路進(jìn)行了大量的觀測和歸納，取得了許多有價(jià)值的結(jié)論。加拿大A. T. Edwards (愛德華滋)等人于1953年I月至1954年在安大略 Burlington (柏林頓)與Dundas (丹達(dá)斯)地區(qū)和Kenilworth (肯沃斯)地區(qū)先后進(jìn)行了舞動的觀測，記錄下峰值高達(dá)IOft的舞動，并記錄下產(chǎn)生舞動的冰風(fēng)、氣象與線路結(jié)構(gòu)參數(shù)等有關(guān)資料。同時(shí)，在Credit (克尼地特)港建成了與實(shí)際尺寸相同的共7檔的試驗(yàn)線路， 并用D型覆冰模型在實(shí)驗(yàn)線路上形成人工起振，對系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)參數(shù)進(jìn)行了較為全面的試驗(yàn)。日本在笠取山地區(qū)建立了試驗(yàn)線檔，進(jìn)行了長期的調(diào)研與觀測。在四分裂導(dǎo)線上， 進(jìn)行了天然覆冰與D型人工覆冰的試驗(yàn)研究，觀測到垂直振幅為4m，扭振振幅為100°的舞動，并觀測到舞動的各種模式以及舞動與風(fēng)速、張力的關(guān)系，記錄了振動的頻譜、軌跡、次檔距振蕩等現(xiàn)象與參數(shù)。他們在報(bào)告中認(rèn)為，在自然條件下所發(fā)生的振動，一定伴有扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，且二者頻率相同，并具有一定的相位關(guān)系。在計(jì)算機(jī)模擬方面，有些國家進(jìn)行過大量的工作，但真正公開發(fā)表的文獻(xiàn)不多。加拿大N. Poppolewell教授領(lǐng)導(dǎo)的研究室在建立非線性模型和隨機(jī)模型方面作了許多前瞻性的工作。導(dǎo)線舞動是一個(gè)強(qiáng)非線性的流固耦合動力學(xué)過程，具有復(fù)雜性、特殊性和不可復(fù)制性，目前雖有諸多研究，但還沒有一個(gè)直接求解方法，因此計(jì)算機(jī)仿真是目前唯一可行的研究方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種可以適應(yīng)不同地形地貌、不同氣象條件、不同風(fēng)載荷激勵(lì)、以及不同線路結(jié)構(gòu)等工況條件的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，它是一個(gè)具有良好適應(yīng)性的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的
架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于，包括動力學(xué)建模子系統(tǒng)用于輸入仿真導(dǎo)線舞動所需的數(shù)據(jù)參數(shù)以及建立系統(tǒng)的力學(xué)模型；
流固耦合動力學(xué)參數(shù)計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)用于計(jì)算導(dǎo)線舞動所需要的空氣動力學(xué)參數(shù)和系數(shù)；
導(dǎo)線舞動計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)根據(jù)所建立的模型和仿真求得的空氣動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行非線性瞬態(tài)動力學(xué)計(jì)算，輸出仿真結(jié)果。在上述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，所述動力學(xué)建模子系統(tǒng)包括工況參數(shù)輸入模塊、輸電導(dǎo)線系統(tǒng)常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊、輸電線路系統(tǒng)的有限元模型模塊。在上述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，所述工況參數(shù)輸入模塊包括桿塔參數(shù)，所述桿塔參數(shù)包括幾何結(jié)構(gòu)尺寸、空間海拔、材料、絕緣子形式；導(dǎo)線參數(shù)，所述導(dǎo)線參數(shù)包括型號、分裂數(shù)、分裂布置、間隔棒參數(shù)；覆冰參數(shù)，所述覆冰參數(shù)包括覆冰的結(jié)構(gòu)類型、覆冰的性質(zhì)、覆冰的尺寸的輸入，并將所有的輸入變量進(jìn)行參數(shù)化處理，以適應(yīng)系統(tǒng)對不同工況和不同條件下的系統(tǒng)建模與分析；
所述輸電導(dǎo)線系統(tǒng)常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊包括輸電線路系統(tǒng)常用材料參數(shù)數(shù)據(jù)庫、 常用導(dǎo)線型號及參數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用桿塔參數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用覆冰參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫接口的設(shè)計(jì)；
所述輸電線路系統(tǒng)的有限元模型模塊包括桿塔系統(tǒng)的有限元模型、導(dǎo)線系統(tǒng)的有限元模型、覆冰的有限元模型、間隔棒有限元模型；
所述的有限元模型包括系統(tǒng)的幾何模型及力學(xué)模型的建立、材料性能參數(shù)定義、邊界條件處理以及網(wǎng)格的劃分。在上述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，所述流固耦合動力學(xué)參數(shù)計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)包括地形地貌及氣象參數(shù)輸入模塊、流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算模塊、實(shí)驗(yàn)參數(shù)知識庫及學(xué)習(xí)修正模塊、不同工況下的修正系數(shù)模塊。在上述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，所述的地形地貌及氣象參數(shù)輸入模塊包括實(shí)際地形地貌參數(shù)的輸入；實(shí)際氣象參數(shù)的輸入，所述實(shí)際氣象參數(shù)溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向；其他相關(guān)參數(shù)的輸入，包括海拔、雨雪霧、高差關(guān)系；
所述的流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算模塊包括特定地形地貌和氣象條件下的流體動力學(xué)流場模型建模、特定條件下的流體力學(xué)系數(shù)的選擇與計(jì)算、覆冰線路結(jié)構(gòu)的仿真計(jì)算模型、利用Fluent軟件進(jìn)行導(dǎo)線舞動相關(guān)的空氣動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算；
所述的不同工況下的修正系數(shù)模塊包括冰型修正系數(shù)、導(dǎo)線型號修正系數(shù)、風(fēng)速修正系數(shù)、位姿尾流修正系數(shù)。在上述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，所述導(dǎo)線舞動計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)包括脈動風(fēng)載施加模塊、實(shí)時(shí)動載荷施加模塊、輸電導(dǎo)線舞動的非線性瞬態(tài)動力學(xué)仿真計(jì)算模塊以及后處理模塊。在上述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，所述的脈動風(fēng)載施加模塊包括脈動風(fēng)譜的選擇與設(shè)計(jì)、脈動風(fēng)載荷的實(shí)現(xiàn)與施加；
所述的實(shí)時(shí)動載荷施加模塊包括各種不同載荷的處理模型、實(shí)時(shí)動載荷的計(jì)算與實(shí)時(shí)施加；
所述的輸電導(dǎo)線舞動的非線性瞬態(tài)動力學(xué)仿真計(jì)算模塊包括建立給定條件下的線路系統(tǒng)有限元仿真計(jì)算模型、線路系統(tǒng)動力學(xué)基本參數(shù)的選擇與計(jì)算、仿真參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)、邊界條件的處理、基于ANSYS的輸電導(dǎo)線舞動動力學(xué)仿真計(jì)算程序的編制。因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)可以適應(yīng)不同地形地貌、不同氣象條件、不同風(fēng)載荷激勵(lì)、以及不同線路結(jié)構(gòu)等工況條件的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，它具有良好的適應(yīng)性可以用于工程中任意情況下輸電導(dǎo)線的舞動計(jì)算和判斷，求得系統(tǒng)的全部振動特征參數(shù)和力學(xué)參數(shù)，為線路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)、防舞設(shè)計(jì)以及輸電線路的運(yùn)行維護(hù)與管理提供必要的數(shù)據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本發(fā)明中應(yīng)用的ANSYS命令流構(gòu)成圖。
圖3是發(fā)明中導(dǎo)線的構(gòu)形圖。
圖4是發(fā)明中風(fēng)洞系數(shù)仿真結(jié)果。
圖5是發(fā)明中脈動風(fēng)速時(shí)程圖。
圖6是發(fā)明中輸入?yún)?shù)匯總界面。
圖7是發(fā)明中導(dǎo)線三自由度模型。
圖8是發(fā)明中命令流計(jì)算思路框圖。
圖9是發(fā)明中導(dǎo)線舞動水平，豎直，軸向，及扭轉(zhuǎn)振動時(shí)程圖。
圖10是發(fā)明中導(dǎo)線舞動全時(shí)刻振型圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例
本發(fā)明包括3各子系統(tǒng)，SP
I.動力學(xué)建模子系統(tǒng)用于輸入仿真導(dǎo)線舞動所需的數(shù)據(jù)參數(shù)以及建立系統(tǒng)的力學(xué)模型；
動力學(xué)建模子系統(tǒng)包括工況參數(shù)輸入模塊、輸電導(dǎo)線系統(tǒng)常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊、 輸電線路系統(tǒng)的有限元模型模塊；各個(gè)模塊用于
(1)工況參數(shù)輸入模塊包括桿塔參數(shù),所述桿塔參數(shù)包括幾何結(jié)構(gòu)尺寸、空間海拔、材料、絕緣子形式；導(dǎo)線參數(shù)，所述導(dǎo)線參數(shù)包括型號、分裂數(shù)、分裂布置、相間間隔棒參數(shù)； 覆冰參數(shù)，所述覆冰參數(shù)包括覆冰的結(jié)構(gòu)類型、覆冰的性質(zhì)、覆冰的尺寸的輸入，并將所有的輸入變量進(jìn)行參數(shù)化處理，以適應(yīng)系統(tǒng)對不同工況和不同條件下的系統(tǒng)建模與分析；
(2)輸電導(dǎo)線系統(tǒng)常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊包括輸電線路系統(tǒng)常用材料參數(shù)數(shù)據(jù)庫、 常用導(dǎo)線型號及參數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用桿塔參數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用覆冰參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫接口的設(shè)計(jì)；
(3)輸電線路系統(tǒng)的有限元模型模塊包括桿塔系統(tǒng)的有限元模型、導(dǎo)線系統(tǒng)的有限元模型、覆冰的有限元模型、間隔棒有限元模型；
(4)有限元模型包括系統(tǒng)的幾何模型及力學(xué)模型的建立、材料性能參數(shù)定義、邊界條件處理以及網(wǎng)格的劃分。上述幾個(gè)模塊之間的工作方式是
將上述所需的數(shù)據(jù)部分標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容做成輸電導(dǎo)線系統(tǒng)常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊，將常用導(dǎo)線的型號及各種對應(yīng)的參數(shù)根據(jù)手冊編寫成數(shù)據(jù)庫，根據(jù)用戶的輸入自動生成材料參數(shù)，如密度、彈性模量、泊松比等；將常用桿塔結(jié)構(gòu)做成桿塔數(shù)據(jù)庫根據(jù)用戶的輸入在數(shù)據(jù)里面選擇對應(yīng)的桿塔，自動生成對應(yīng)的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸等。將常用的覆冰參數(shù)做成數(shù)據(jù)庫， 根據(jù)用戶的輸入在數(shù)據(jù)庫里面調(diào)取應(yīng)的冰型，對應(yīng)生成覆冰的材料等參數(shù)。將用戶輸入的桿塔型號、導(dǎo)線型號、覆冰類型確定后生成輸電線路系統(tǒng)的有限元模型模塊，并將對應(yīng)的材料參數(shù)付給生成的有限元模型，并對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。2.流固耦合動力學(xué)參數(shù)計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)用于計(jì)算導(dǎo)線舞動所需要的空氣動力學(xué)參數(shù)和系數(shù)；該流固耦合動力學(xué)參數(shù)計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)包括地形地貌及氣象參數(shù)輸入模塊、流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算模塊、實(shí)驗(yàn)參數(shù)知識庫及學(xué)習(xí)修正模塊、不同工況下的修正系數(shù)模塊；各個(gè)模塊用于
(1)地形地貌及氣象參數(shù)輸入模塊包括實(shí)際地形地貌參數(shù)的輸入；實(shí)際氣象參數(shù)的輸入，所述實(shí)際氣象參數(shù)溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向；其他相關(guān)參數(shù)的輸入，包括海拔、雨雪霧、高差關(guān)系;
(2)流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算模塊包括特定地形地貌和氣象條件下的流體動力學(xué)流場模型建模、特定條件下的流體力學(xué)系數(shù)的選擇與計(jì)算、覆冰線路結(jié)構(gòu)的仿真計(jì)算模型、 利用Fluent軟件進(jìn)行導(dǎo)線舞動相關(guān)的空氣動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算；
(3)不同工況下的修正系數(shù)模塊包括冰型修正系數(shù)、導(dǎo)線型號修正系數(shù)、風(fēng)速修正系數(shù)、位姿尾流修正系數(shù)。上述幾個(gè)模塊的工作方式是
建立已知導(dǎo)線舞動風(fēng)洞系數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知識庫,根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來修正FLUENT軟件計(jì)算出來的風(fēng)洞系數(shù)，然后對修正后的模型進(jìn)行擴(kuò)展，來保證風(fēng)洞系數(shù)的準(zhǔn)確性和完整性。本發(fā)明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正的系數(shù)有不同冰型修正系數(shù)，不同導(dǎo)線直徑修正系數(shù)， 不同風(fēng)速修正系數(shù)，不同位置修正系數(shù)。導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真模塊為對建立好的模型進(jìn)行非線性瞬態(tài)動力學(xué)計(jì)算，對于建立好的有限元模型，施加的載荷為
載荷的大小總風(fēng)載荷Ftot等于平均風(fēng)載荷Fq加上脈動風(fēng)載荷Ft
權(quán)利要求
1.架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于，包括動力學(xué)建模子系統(tǒng)用于輸入仿真導(dǎo)線舞動所需的數(shù)據(jù)參數(shù)以及建立系統(tǒng)的力學(xué)模型；流固耦合動力學(xué)參數(shù)計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)用于計(jì)算導(dǎo)線舞動所需要的空氣動力學(xué)參數(shù)和系數(shù)；導(dǎo)線舞動計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)根據(jù)所建立的模型和仿真求得的空氣動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行非線性瞬態(tài)動力學(xué)計(jì)算，輸出仿真結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于，所述動力學(xué)建模子系統(tǒng)包括工況參數(shù)輸入模塊、輸電導(dǎo)線系統(tǒng)常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊、輸電線路系統(tǒng)的有限元模型模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于，所述工況參數(shù)輸入模塊包括桿塔參數(shù),所述桿塔參數(shù)包括幾何結(jié)構(gòu)尺寸、空間海拔、材料、絕緣子形式；導(dǎo)線參數(shù)，所述導(dǎo)線參數(shù)包括型號、分裂數(shù)、分裂布置、間隔棒參數(shù)；覆冰參數(shù)，所述覆冰參數(shù)包括覆冰的結(jié)構(gòu)類型、覆冰的性質(zhì)、覆冰的尺寸的輸入，并將所有的輸入變量進(jìn)行參數(shù)化處理，以適應(yīng)系統(tǒng)對不同工況和不同條件下的系統(tǒng)建模與分析；所述輸電導(dǎo)線系統(tǒng)常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫模塊包括輸電線路系統(tǒng)常用材料參數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用導(dǎo)線型號及參數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用桿塔參數(shù)數(shù)據(jù)庫、常用覆冰參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫接口的設(shè)計(jì)；所述輸電線路系統(tǒng)的有限元模型模塊包括桿塔系統(tǒng)的有限元模型、導(dǎo)線系統(tǒng)的有限元模型、覆冰的有限元模型、間隔棒有限元模型；所述的有限元模型包括系統(tǒng)的幾何模型及力學(xué)模型的建立、材料性能參數(shù)定義、邊界條件處理以及網(wǎng)格的劃分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于，所述流固耦合動力學(xué)參數(shù)計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)包括地形地貌及氣象參數(shù)輸入模塊、流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算模塊、實(shí)驗(yàn)參數(shù)知識庫及學(xué)習(xí)修正模塊、不同工況下的修正系數(shù)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于， 所述的地形地貌及氣象參數(shù)輸入模塊包括實(shí)際地形地貌參數(shù)的輸入；實(shí)際氣象參數(shù)的輸入，所述實(shí)際氣象參數(shù)溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向；其他相關(guān)參數(shù)的輸入，包括海拔、雨雪霧、 聞差關(guān)系;所述的流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算模塊包括特定地形地貌和氣象條件下的流體動力學(xué)流場模型建模、特定條件下的流體力學(xué)系數(shù)的選擇與計(jì)算、覆冰線路結(jié)構(gòu)的仿真計(jì)算模型、利用Fluent軟件進(jìn)行導(dǎo)線舞動相關(guān)的空氣動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算；所述的不同工況下的修正系數(shù)模塊包括冰型修正系數(shù)、導(dǎo)線型號修正系數(shù)、風(fēng)速修正系數(shù)、位姿尾流修正系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)線舞動計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)包括包括脈動風(fēng)載施加模塊、實(shí)時(shí)動載荷施加模塊、輸電導(dǎo)線舞動的非線性瞬態(tài)動力學(xué)仿真計(jì)算模塊以及后處理模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，其特征在于，所述的脈動風(fēng)載施加模塊包括脈動風(fēng)譜的選擇與設(shè)計(jì)、脈動風(fēng)載荷的實(shí)現(xiàn)與施加；所述的實(shí)時(shí)動載荷施加模塊包括各種不同載荷的處理模型、實(shí)時(shí)動載荷的計(jì)算與實(shí)時(shí)施加；所述的輸電導(dǎo)線舞動的非線性瞬態(tài)動力學(xué)仿真計(jì)算模塊包括建立給定條件下的線路系統(tǒng)有限元仿真計(jì)算模型、線路系統(tǒng)動力學(xué)基本參數(shù)的選擇與計(jì)算、仿真參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)、邊界條件的處理、基于ANSYS的輸電導(dǎo)線舞動動力學(xué)仿真計(jì)算程序的編制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種架空輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)仿真平臺系統(tǒng)，包括輸線路系統(tǒng)動力學(xué)建模、流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算及導(dǎo)線舞動計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)。其中動力學(xué)建模子系統(tǒng)包括參數(shù)輸入、常用參數(shù)數(shù)據(jù)庫、線路系統(tǒng)有限元模型3個(gè)子模塊；流固耦合動力學(xué)參數(shù)仿真計(jì)算子系統(tǒng)包括地形與氣象參數(shù)、空氣動力學(xué)參數(shù)仿真、試驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫、以及工況修正系數(shù)4個(gè)子模塊；導(dǎo)線舞動仿真子系統(tǒng)包括脈動風(fēng)載施加、實(shí)時(shí)動載荷施加、導(dǎo)線舞動動力學(xué)仿真計(jì)算及后處理4個(gè)子模塊。本發(fā)明可以對任意地形地貌及任意氣象條件下的各種線路結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行輸電導(dǎo)線舞動的計(jì)算機(jī)模擬仿真，得出線路系統(tǒng)在不同工況下的振動特征和系統(tǒng)力學(xué)參數(shù)，為線路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供技術(shù)指導(dǎo)。
文檔編號H02G7/14GK102609570SQ20121001516
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者胡基才 申請人:武漢大學(xué)