[发明专利]220kV输电线路塔线耦联体系风振仿真方法

权利要求书

1.220kV输电线路塔线耦联体系风振仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立输电线路塔线耦联体系有限元模型；

步骤2：对输电线路塔线耦联体系进行找形；

步骤3：输电线路塔线耦联体系风载荷计算；

步骤4：输电线路塔线耦联体系阻尼计算；

步骤5：风振响应计算及数据提取分析。

2.根据权利要求1所述的220kV输电线路塔线耦联体系风振仿真方法，其特征在于，步骤1具体包括：

步骤1-1：输电铁塔建模

采用ANSYS软件的APDL语言对输电铁塔进行建模；

步骤1-2：绝缘子及分裂导线间隔棒建模

步骤1-3：分裂子导线和地线建模

根据悬链线方程将分裂子导线和地线离散成一系列1m为间隔的节点，将这些节点连接形成分裂子导线模型和地线模型；

步骤1-1、1-2、1-3所获得的模型构成输电线路塔线耦联体系有限元模型。

3.根据权利要求1所述的220kV输电线路塔线耦联体系风振仿真方法，其特征在于，步骤2具体包括：在ANSYS软件中，对步骤1得到的输电线路塔线耦联体系有限元模型施加初应变、弹性模量和重力加速度，打开大变形开关和应力刚化开关，进行自重分析；分析完成后，在后处理器中查看节点位移与应力，计算相对误差，与预设收敛判据比较，到达收敛精度范围，则停止计算，找形结束；若未达到收敛精度，则根据位移结果更新输电线路塔线耦联体系有限元模型的所有节点坐标，重新进行自重分析，重复上述过程，直至位移与应力达到收敛精度，找形完成；获得找形后的输电线路塔线耦联体系有限元模型。

4.根据权利要求1所述的220kV输电线路塔线耦联体系风振仿真方法，其特征在于，步骤3具体包括：读取输电铁塔风速仪的风速数据，根据伯努利方程得出风压时程曲线，结合铁塔杆件的迎风面积计算出风载荷时程曲线。

5.根据权利要求1所述的220kV输电线路塔线耦联体系风振仿真方法，其特征在于，步骤4具体包括：对找形后的输电线路塔线耦联体系有限元模型进行模态分析，得到找形后的输电线路塔线耦联体系有限元模型中铁塔的前两阶自振频率，根据瑞利阻尼参数计算公式计算得到瑞利阻尼参数α、β值。

6.根据权利要求5所述的220kV输电线路塔线耦联体系风振仿真方法，其特征在于，步骤5具体包括：在ANSYS软件中，将步骤3得到的风载荷时程曲线施加在找形后的输电线路塔线耦联体系有限元模型对应节点上，在求解器中添加步骤4计算得到的阻尼参数，进行瞬态求解；计算结束后，在时间历程后处理器中提取铁塔/绝缘子/分裂导线间隔棒/分裂子导线/地线位移、应力时程曲线，完成对输电线路的风振响应计算。