有限元comsol multiphysics的输电杆塔模态分析

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1、本科毕业设计（论文）基于ComsolMultiphysics的输电杆塔模态分析摘要随着社会的发展，输电线路作为电网的大动脉，其安全稳定的运行关乎着国民经济的稳定。作为支撑输电线的骨骼，输电铁塔的安全可靠运行是电网安全稳定运行的重要保证。但近年来，在各种极端情况下，倒塔断线事故时有发生，严重危害了电网安全。因此，研究输电塔架在各种复杂极端情况下的静动力特性对提高输电线路的安全可靠性有着重要的研究以及工程价值。本文以有限软软件COMSOLMultiphysics为研究平台，根据已有的设计资料，研究了输电塔架的有限元模型的建立方法，建立了酒杯型直线塔的有限元分析模型，

2、并提出了塔架在风载荷、覆冰载荷、基础沉降等工况下的研究处理办法。根据设计规程，通过分析计算得出了输电塔架在大风作用下的风载荷，并分段施加在输电塔架以实现风载荷的准确施加。风载荷下，最大的位移出现在塔身。然后研究了输电塔架在覆冰、基础沉降等工况下的静力学特性。最后重点研究了输电塔架的动力特性，对有限元模型进行了模态分析，得到了输电塔架的前10阶振型以及相对应的自振频率，通过研究发现在塔腿和塔身部分容易过早的出现局部模态。关键词：输电杆塔；输电塔线体系；静力特性；动力特性31AbstractWiththedevelopmentofsociety,thesecurit

3、yanstabilityofelectrictransmissionlinesystemisimportanttonationaleconomy.Asthearteryofelectricnetwork,electrictransmissionlineisavitalimplement.Recently,thehappeningofthecollapsingaccidentsoftower-linesystemthreatenedthesecurityofelectricnetwork.Therefore,thestudyofstaticanddynamicch

4、aracteristicsofthetransmissiontowerhasimportantvaluebothintheoryandengineeringtoimprovethesafetyandreliabilityofpowersystem.ThefinitesoftwareCOMSOLMultiphysicsisusedastheanalyzingplatforminthispaper.Basedondesigninformation，transmissiontowerastheglass-shapedtangenttowerforanalysesise

5、stablished.Inthemeantime,thepaperadvancedtheprocessingmethodsofdifferentloadingcases,suchasinwind,ice,foundationsettlement.Accordingtothedesignstandards,thesubsectionwindloadofsolotowerundermaximumwinddesignarecalculatedandloaded.Themaximumdisplacementappearsinthewindwardsideoftowerb

6、ody.Thenthepaperstudiedthemechanicalpropertyoftransmissiontowerunderextremecasessuchasice,foundationsettlementandotherworkingconditions.Moreover,themodeanalysesarecarriedoutconsideringtangenttower,obtainingitsformertenselfvibrationfrequencyandvibrationmodecorrespondingly.Accordingtot

7、hefrequencyandvibrationmode,findingthatpartoftowerlegandbodyaretendtoappearpartialmode.Keywords:Transmissiontower;Transmissionlinesystem;Staticcharacteristic;Dynamiccharacteristic;31目录第一章绪论11.1选题的意义和目的11.2输电杆塔在国内外的发展与研究21.3论文研究主要内容3第二章输电杆塔体系的建模及分析52.1输电杆塔概况52.2有限元分析软件ComsolMultiphysi

8、cs72.1.1有限元理