A fast finite element model building method for space rigid frame of high voltage transmission tower is presented in this paper. The method uses AutoCAD platform to create space line model of tower body or assembles engineering drawings file directly into final model. Filter the data, then write the transfer file according to the input rules of ANSYS, and encapsulate the process into an independent interface file to ensure accurate results; read the transfer file on ANSYS platform, define the corresponding material properties, cross-section, and grid division, and finally complete the symmetrical operation of the model; the invention for high-voltage transmission tower space. The establishment of finite element model of rigid frame can improve the speed and accuracy of model establishment and modification.
【技术实现步骤摘要】
一种高压输电铁塔空间刚架有限元模型快速建立方法
本专利技术涉及一种高压输电铁塔空间刚架有限元模型快速建立方法,属高压输电
技术介绍
建立精度高且与实际受力状况相符的单元模型是对输电铁塔力学性能进行精确有限元分析的基础,目前输电铁塔的建模主要有三类模型,空间桁架模型、桁梁混合模型和空间刚架模型。由三维杆单元和三维梁单元的定义可知,空间桁架模型的杆单元只承受轴力,每个节点有三个自由度,而空间刚架模型的梁单元每个节点有三个移动和三个转动的六个自由度,因此将结构视为空间桁架结构的总体刚度矩阵的阶数比视为空间刚架结构要低。但由于实际结构中在斜杆交叉处及斜杆与竖杆联接处,均有可能使构件并非只受轴力作用,故采用空间刚架模型更接近实际状态。大量的研究也表明,三类模型中,空间桁架模型建模和计算都最简单,但计算精度最低,大量工程实践和实验表明,空间桁架法在大多数情况下可以满足工程设计的要求,但在荷载工况复杂时,计算结果和试验数据符合得不是很好。而空间刚架模型的计算精度最高,但其精确建模困难。空间刚架模型是将角钢看作梁单元,采用高级的梁单元可以精确模拟角钢的形状,也可以反映节点偏心的影响。但是,因单角钢截面的两个主轴方向的抗弯能力明显不同,所以建模时必须输入截面主惯性轴的方向,建模过程繁琐,工作量很大,而且会导致对计算机内存需求的成倍增长,计算时间也会明显增加。输电铁塔实物模型组成塔体杆件相当复杂,不仅仅体现在数量上,而其还有十分繁杂的截面尺寸,且在同一塔中还存在不同选材之分等等,因此有限元分析人员必须对模型各组成部件要有十分清晰的规划和严谨的建模过程,最终达到有限元 ...
【技术保护点】
1.一种高压输电铁塔空间刚架有限元模型快速建立方法,其特征在于,所述方法利用AutoCAD平台创建塔身空间线模型,或直接将工程图纸文件拼装出最终模型;利用MATLAB处理CAD中的数据,并按层的信息重组数据库,根据图层的打开和关闭情况过滤数据;最后按照ANSYS的输入规则写出中转文件,封装成独立的接口文件,确保结果准确。
【技术特征摘要】
1.一种高压输电铁塔空间刚架有限元模型快速建立方法,其特征在于,所述方法利用AutoCAD平台创建塔身空间线模型,或直接将工程图纸文件拼装出最终模型;利用MATLAB处理CAD中的数据,并按层的信息重组数据库,根据图层的打开和关闭情况过滤数据;最后按照ANSYS的输入规则写出中转文件,封装成独立的接口文件,确保结果准确。2.根据权利要求1所述的一种高压输电铁塔空间刚架有限元模型快速建立方法,其特征在于,所述在AutoCAD平台的工作步骤如下:(1)按照图纸尺寸要求创建塔身空间线模型,或直接将工程图纸文件拼装出最终模型;(2)对模型进行分层;(3)校核模型,输出DXF文件;所述创建塔身空间线模型时,需将模型中相交的线相互打断分拆;所述模型进行分层的依据是图纸材料类型、单元类...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵康文,余海洪,黎小秋,
申请(专利权)人:国网江西省电力有限公司电力科学研究院,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:江西,36
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