[发明专利]一种随机风载荷下输电线路风振计算方法

摘要

本发明公开一种随机风载荷下输电线路风振计算方法，包括以下步骤：步骤一：对塔线耦联体系有限元模型进行自重及平均风载荷下的找形；步骤二：脉动风速场仿真，得到的脉动风速时程；步骤三：风振响应计算：将步骤二得到的脉动风速时程转换为风载荷，施加到步骤一自重及平均风载荷下找形完成的有限元模型上，进行瞬态求解；求解后提取位移、应力结果完成风振计算。本发明在输电线路风振计算中，将平均风速和脉动风速分开处理，将脉动风速施加到平均风载荷下找形完成的耦联模型上进行计算，解决了传统风振分析方法迭代次数多，不易收敛的问题，缩短了计算时间。

主权项

1.一种随机风载荷下输电线路风振计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对塔线耦联体系有限元模型进行自重及平均风载荷下的找形；步骤二：脉动风速场仿真，得到脉动风速时程；步骤三：风振响应计算：将步骤二得到的脉动风速时程转换为风载荷，施加到步骤一自重及平均风载荷下找形完成的有限元模型上，进行瞬态求解；求解后提取位移、应力结果完成风振计算；步骤一具体包括以下步骤：第一步，建立输电线路塔线耦联体系有限元模型；第二步，计算平均风载荷分为输电铁塔风载荷计算及导地线风载荷计算；将输电铁塔结构进行离散，将铁塔分成若干段进行处理，每一段以该段平均高度处风速为平均风速，根据伯努利方程计算出各段风压，结合该段杆件的迎风面积计算出各段平均风载荷；第三步，将第二步计算得到的平均风载荷施加到第一步得到的输电线路塔线耦联体系有限元模型上，同时对整个模型施加重力加速度及边界约束，打开大变形开关和应力刚化开关，进行自重及平均风载荷下的求解；第四步，求解完成后，根据计算得到的位移结果乘以系数更新整个有限元模型的坐标；第五步，对更新坐标后的有限元模型再次进行求解；第六步，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，获得自重及平均风载荷下找形完成的有限元模型；若未达到收敛精度，返回第四步，更新有限元模型的坐标并重新进行求解，重复上述过程，直至位移与应力达到收敛精度，找形完成，获得自重及平均风载荷下找形完成的有限元模型。