电缆线分析结果及应用实例

2023-10-27 理论教育版权反馈

【摘要】：依次选择两个点来创建3条线。图17-15 数据树图示2.建立分析数据单击Analysis Data模块图标，进入分析数据模块。另外还需要设定初始条件，首先确定两端支撑的电缆由自重引起的变形。图17-18 分析数据图17-19 节点位移在查看结果以前，可以先将网格数据或几何数据隐藏，以便更好地观察结果云图。

1.建立几何模型

下面主要创建电缆线和绝缘子串的几何模型，具体的操作步骤如下。

（1）建立X和Z坐标分别为（0，10）（2，10）（32，10）（34，10）的4个点。

（2）依次选择两个点来创建3条线。

这样几何模型就创建完成了，数据树中共有4个点和3个线。为了以后的工作方便，可以把3条线分别命名，数据树如图17-15所示。

图17-15 数据树图示

2.建立分析数据

单击Analysis Data模块图标，进入分析数据模块。这里和以前的分析不同的是，不需要定义材料属性，因为在几何属性中材料属性已经定义了。另外还需要设定初始条件，首先确定两端支撑的电缆由自重引起的变形。

(1)设置Cable的几何属性。在数据树或3D显示区域中选择Cable，单击工具条中的Behavior图标，在弹出的几何属性定义对话框中，几何类型(Behavior)选择Cable，输入图17-16所示的数值，单击Apply按钮。

图17-16 设置Cable几何属性

（2）设置绝缘子串（Insulator String）的几何属性。在数据树或3D显示区域中选择Insulator，单击工具条中的Behavior图标，在弹出的几何属性定义对话框中，几何类型（Behavior）选择Insulator String，输入图17-17所示的数值，单击Apply按钮。

图17-17 设置绝缘子串的几何属性

（3）用同样的步骤定义另一个Insulator。

（4）设置边界条件。在两个Insulator的外侧点施加固定支座，选择部件Insulator，单击Constrain进行边界条件的加载，将边界条件类型Constraint设为全约束Clamp，将施加对象Placed on设为Point，选择Point1，单击Apply按钮确认选择。同样，在Point4也施加固定支座。

（5）设置重力加速度。选择Model后单击Load图标，选择Acceleration作为Load，输入数值9.81，方向为Z的负方向。

（6）设置装配。在数据树中，按住<Shift>键选择Insulator1和Cable，单击Assembly图标，选择默认的球铰，施加对象Placed on选择相接触的点（它们的位置是重合的）。同样，在Cable和Insulator2中设置球铰。

（7）设置初始条件。如图17-18所示，选择Cable后单击Initial Condition图标，在弹出的对话框中，分别在Initial Condition和Initial Choice中选择Cable Initial State和Natual Lengh，在Initial Stress中输入1000N，单击Apply按钮完成设置。

3.网格划分

单击Mesh模块图标，进入网格划分模块，单击工具条中的Generate图标，在生成网格对话框中直接单击Apply按钮生成有限元网格。

4.提交计算

（1）单击Solver模块图标，进入求解模块。

（2）单击工具条中的图标进行作业提交，设置求解路径、作业名称以及求解器路径。

（3）在Time选项卡中，在Execution Type下拉列表框中选择Initial Computation，这是因为本分析会需要计算在零时刻的初始位置。(www.chuimin.cn)

（4）在Response选项卡中的Response Type选项里选择Static。

（5）在Parameters选项卡中单击Advanced按钮，确定Maximum Iteration Numbers设定为大于100的数。

（6）提交进行计算。

5.后处理

（1）单击Result模块图标，进入结果显示模块。

（2）在数据树中选择Results子目录，并选择Nodal displacement，可以看到图17-19所示的结果。

图17-18 分析数据

图17-19 节点位移

在查看结果以前，可以先将网格数据或几何数据隐藏，以便更好地观察结果云图。

(3)在数据树中，会有各种结果数据，进行相应选择可以得到不同的结果。

6.改变初始条件重新计算

下面改变初始条件重新计算，在Cable的natural length处增加10cm。

(1)单击Analysis Data模块图标，重新进入分析数据模块，双击数据树中Used Data目录下的Cable_Initial_State_on_Cable，在Initial Choice中选择Imposed Length并且将30m修改为30.1m。

(2)进行计算查看结果。

7.计算附加载荷的响应

下面定义侧向的风载来查看电缆线的响应。

(1)单击Analysis Data模块图标，重新进入分析数据模块，选择Cable后单击Load图标，选择Wind作为Load。为了定义风的幅值，单击多点函数图标，再单击Edit按钮，在Function by Points Editor对话框中定义图17-20所示的风载荷随时间改变的曲线，选择Y方向作为风向。用同样的方法定义两个Insulator上的风载。

图17-20 风荷载曲线

（2）单击Solver模块图标，进入求解模块。在Time选项卡中的Execution Type下拉列表框中选择Transient Computation，并且设置时间间隔为10s。

（3）在Parameters选项卡中定义存储时间。

（4）计算并查看结果，并选择Nodal displacement，可以查看节点位移随时间变化的动画。

电缆线分析结果及应用实例

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