基于ansys的輸電線路桿塔有限元分析畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 電鐵塔行業(yè)飛速發(fā)展起到了推波助瀾的作用。 the results show that the finite element model can simulate the tower test when the real stress condition, provide the basis for subsequent tower test simulation, the tower type etc..Key words： ANSYS； power transmission tower； finite element method； Modeling； dynamic behavior；whole stability 引 言 中國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)從改革開放以后呈現(xiàn)百花齊放的蓬勃發(fā)展的狀態(tài)，而作為中國的一項(xiàng)基本工業(yè)——電力，其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的快慢直接受制于電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。輸電塔作為輸電線路的支柱，總投資額的40%核算都由輸電線路的輸電鐵塔承擔(dān)，占有相當(dāng)大的比重，電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與輸電鐵塔的安全可靠性息息相關(guān)，在現(xiàn)代社會(huì)越來越受到人們的關(guān)注。 輸電鐵塔主要在電網(wǎng)建設(shè)方面起決定性作用。 截止到2015年，在中國境內(nèi)，對于1CSJ127m110KV輸電線路桿塔的研究，就基于有限元模型分析1CSJ127m110KV輸電線路桿塔時(shí)，在工程處理方面，空間桁架模型或空間鋼框架模型是主要的采用方案，在塔結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)更高的水平，和設(shè)計(jì)的理論依據(jù)是完美的，相應(yīng)的。 (2)利用ANSYS有限元分析軟件對1CSJ127m110KV輸電線路桿塔進(jìn)行靜力分析，研究鐵塔在大風(fēng)工況（14N）、大雪工況（10N）下構(gòu)件的內(nèi)力、變形。作為支撐線，地線及其他配件及對安全距離的掌控是輸電線塔最主要的功能，在安全距離的掌控方面，導(dǎo)線到地面，交叉或其他建筑物要尤為關(guān)注。 1CSJ127m110KV輸電線路桿塔有限元模型的建立 鐵塔建立是在大型通用軟件ANSYS中建立，利用軟件功能建立坐標(biāo)系及關(guān)鍵點(diǎn)，其模型CAD圖如下，具體數(shù)據(jù)參考圖中1CSJ127m鐵塔數(shù)據(jù)： 1CSJ127m110KV輸電線路桿塔有限元模型的建立 本文在針對鐵塔研究時(shí)以1CSJ127m110KV輸電線路桿塔高為27m的鐵塔進(jìn)行分析，它的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示： 1CSJ127m110KV鐵塔由各種型鋼及角鋼組裝組成，梁單元是1CSJ127m110KV鐵塔重要材料和橫隔材料，除此之外桿單元在材料成分方面視為斜材料，如圖所示，1CSJ127m110KV鐵塔聯(lián)接處中央的軸線彼此相交而形成為1CSJ127m110KV鐵塔模型的節(jié)點(diǎn)，包括梁單元與桿單元在內(nèi)的模型單元是由兩節(jié)點(diǎn)之間存在的角鋼簡化而來的。除此之外呢垂直的載荷作用在1CSJ127m110KV塔上的節(jié)點(diǎn)是來源于上述的分解作用，另外縱向的載荷以及豎向的載荷作用在1CSJ127m110KV塔上的節(jié)點(diǎn)也是來源于上述的分解作用 1CSJ127m110KV輸電線路桿塔載荷計(jì)算 在針對鐵塔分析過程中，1CSJ127m110KV鐵塔的計(jì)算載荷主要分為1CSJ127m110KV鐵塔自身的載荷以及1CSJ127m110KV鐵塔的外部載荷。1CSJ127m110KV鐵塔的靜態(tài)外載荷大都來自于1CSJ127m110KV輸電線路桿塔導(dǎo)線、1CSJ127m110KV輸電線路桿塔地線斷相時(shí)的載荷。這也是本文首先對1CSJ127m110KV鐵塔進(jìn)行靜力分析的原因。本例對1CSJ127m110KV鐵塔所進(jìn)行的模態(tài)分析采用蘭索斯法。 建筑物的實(shí)體，在很大一種程度上造成了阻礙，而這一部分因素是影響空氣流動(dòng)的主要原因，壓力或吸力正因如此會(huì)在在建筑物表面形成，建筑物所受到的風(fēng)載荷大都來源于這些被稱為壓力或者是吸力。垂直于風(fēng)向的平面在最大風(fēng)速時(shí)上所受到的壓力統(tǒng)稱為風(fēng)壓。 首先，比較1CSJ127m110KV鐵塔不考慮風(fēng)振響應(yīng)與考慮風(fēng)振響應(yīng)所得到的不同的桿件內(nèi)力圖，這些都是在正常大風(fēng)工況下進(jìn)行的，可以發(fā)現(xiàn)鐵塔的其他桿件內(nèi)力比塔腿主材內(nèi)力小很多，桿件受壓內(nèi)力的來源是最大內(nèi)力，由于1CSJ127m110KV鐵塔是前后對稱結(jié)構(gòu)，本文只列出了一根塔腿的桿件內(nèi)力狀態(tài)內(nèi)力圖有很多種外部狀態(tài)的情況，其中不考慮風(fēng)振影響鐵塔桿件是本文研究內(nèi)力圖的一種。在《國家建筑物設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(2000）》中有這樣的規(guī)定，我們本文研究的，1CSJ127m110KV鐵塔高度為27米，桿件內(nèi)力計(jì)算是重中之重，因此計(jì)算鐵塔一定要考慮影響有風(fēng)載荷的影響，風(fēng)載荷在桿塔的各個(gè)高度都有一定的調(diào)整，而在這些調(diào)整上我們的做法是統(tǒng)一采取一個(gè)系數(shù)。強(qiáng)度破壞是第一種，截面材料的最大抵抗能力小于此時(shí)截面的內(nèi)力。 透過1CSJ127m110KV鐵塔構(gòu)造的特點(diǎn)的分析，1CSJ127m110KV鐵塔結(jié)構(gòu)為高次超靜定結(jié)構(gòu)這一現(xiàn)象我們不難發(fā)現(xiàn)。 當(dāng)1CSJ127m110KV輸電鐵塔的壓桿的許用應(yīng)力小于承受軸向壓應(yīng)力時(shí)，桿件失穩(wěn)，對1CSJ127m110KV輸電鐵塔整體結(jié)構(gòu)來說，這樣一個(gè)失穩(wěn)的桿件在貢獻(xiàn)度方面，對剛度已經(jīng)失效了。 拉線鐵塔的簡單介紹及想法 在自立式鐵塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種鐵塔被稱之為拉線式輸電鐵塔，其結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)有著自立式鐵塔有著不可比擬的地方，伴隨著我國改革開放以后經(jīng)濟(jì)日新月異，作為基礎(chǔ)國家業(yè)——工農(nóng)方面的大量需要，大型電力網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)走入各個(gè)發(fā)展不錯(cuò)的城市，而在這之后有專業(yè)語言高壓輸電線路將會(huì)越來越多，從這出發(fā)我們重視的安全問題以及節(jié)約的國策的優(yōu)點(diǎn)越顯著進(jìn)而成為至關(guān)重要的一部分，電壓越高，拉線鐵塔的相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)越明顯，綜上所述，最具發(fā)展前途的必將是拉線V型鐵塔。 在一般的情況中有很多種情況，其中正常的荷載作用是最常見的情況之一，索單元的內(nèi)力確定一定以及肯定不會(huì)等于零，就懸架結(jié)構(gòu)中來看。 小結(jié)綜合載荷增量法，講出了使用ANSYS軟件分析1CSJ127m110KV鐵塔整體穩(wěn)定性的分析方法。在本科學(xué)習(xí)的諸多分析方法中，我認(rèn)為，有限元分析法是集機(jī)械之大成，方便快捷的為我們提出分析問題、解決問題的方案，也很直觀的觀察機(jī)械方面的建材，零部件，以及設(shè)計(jì)的缺陷與優(yōu)點(diǎn)。(3)使用ANSYS軟件對1CSJ127m110KV輸電鐵塔進(jìn)行了靜力分析、模態(tài)分析等載荷分析得到了鐵塔在幾種危險(xiǎn)工況下的變形以及桿件的內(nèi)力分布。我能夠順利的做完設(shè)計(jì)，完成學(xué)業(yè)。
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