基于ansys的铁塔塔脚建模与仿真的研究

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1、viewofthis,thispaperwillstartfromANSYS，andanalyzethemodelingandSimulationoftowerfeet.Keyword：towerfeet;ANSYS;modeling;simulation;0引言随着世界经济的发展，电力供应遍布各处，输电线路的遍布传输需耍铁塔支撑，铁塔由于所处环境的不同，会受到各种外界因素的干扰，例如风力、湿度、温度、酸碱度等等。这些外界因素都会对输电线支撑铁塔的稳定性造成极大的影响，铁塔塔脚对于稳固铁塔起着至关重要的作用，因此铁塔塔脚的分析必不可少。国内许多学者也就此做了相关研宂，其中，邓洪洲等I

2、II针对塔脚节点支撑力方而做了研宄，分析了输电钢管塔塔脚不同节点的受力情况。徐福英等XZ1利用Ansys分析了铁塔振动情况下结构的稳定性。吴文烈等MM从塔脚焊接工艺方面入手，分析了焊接工艺对塔脚性能的影响。陈彤等m针对镀锌塔脚局部被腐蚀现象，分析并研宄具体保护措施。以上学者对铁塔塔脚的分析大多数从结构或者焊接工艺方面入手，分析不同情况下对塔脚具体影响，其实都可以通过Ansys有限元仿真分析，不仅减少了实际研宄的经济损耗，而且对实际研宄起到了重要的指导作用。木文将从塔脚的模型建立以及网格划分入手，为模型在Ansys屮分析打下基础。不同型号的输电铁塔，其底部支脚所占面积不同，对应不同型号

3、的塔脚。本文就其中一种型号的铁塔塔脚展开说明。塔脚底座长宽高为330mmX330mmX390mnio就模型的建立而言，可以选择的软件存很多种，本文选用的solidworks。考虑到塔脚两块主板以及小肋板之间互成角度且都不为90°，模型搭建可以从顶部入手，依次向底部，当所有的主板、底板、小肋板搭建完成之后，再来完成塔脚各板块之间焊缝的建立。模型导入到Ansys时，模型中各板块之间需要重新粘连，因此，在实体模型搭建过程中，不可以出现板块之间间隙或者重叠。否则对导入Ansys的模型粘连过程中会出现无法继续或者多出小体的问题。当模型搭建完成，转换成一种可以在Ansys中打开的文本格式，例如.

4、x_t、.igs等等，本文取x_t为例。导入之后，铁塔塔脚模型如图1、图2所示。下载原图图2下载原图2模型划分网格模型建立完成之后，导入到Ansys,无论是要对塔脚进行温度场分析还是应力场分析，都需要对模型进行网格的划分处理，在之前引言部分提到，对于输电铁塔塔脚的影响因素有很多，有外部因素的影响，也有内部因素的影响，木文从焊接工艺方面入手分析，考虑塔脚焊接过程中温度场对于塔脚结构性能的影响。模型中可以看到，对于焊缝的搭建已经完成，因此，在对模型进行焊接过程仿真之前，需耍将搭建的焊缝进行杀死处理，然后随着模拟热源的施加，逐步激活焊缝小单元。下面介绍模型网格划分。首先考虑到网格数以及后期

5、计算收敛速度问题，将从焊缝等细小单元进行网格划分，如图3所示。图3下载原图然后是其它板块及连接部位的网格划分，如图4所示，为整体网格划分。图4下载原图3结语通过以上对铁塔塔脚的模型建立与网格划分，结合铁塔塔脚实际工程情况，对模型局部细化处理，得到Ansys有限元分析之前的完整模型，有利于对塔脚实际情况的仿真工作的进行，节约实际项目成本，提高仿真实验的效率，对整个利用Ansys分析输电铁塔塔脚不同工况下受力情况实验具有一定的参考价值。参考文献[1]邓洪洲，朱雯瑞，黄斌，洪洲澈，吴昀.输电钢管塔典型塔脚节点承载力研宄[J].工程力学，2017，34(09):175-183.［2］徐福英，

6、许可芳，雒晓兵.基于ANSYS的铁塔结构振动分析［J］.科技资讯，2013(31):98-99.［3］吴文烈，郑惠锦，刘鹏，甘露，顾长石，崔兰.输电线路铁塔塔脚机器人焊接工艺方法及性能［JL焊接，2015(09):41-44,75.［4］王建忠，王建国.铁塔塔脚焊缝构造设计［J］.内蒙古石油化工，2013,39(03):74-76.［5］陈彤，庄建煌，黄伟林，谈天，张俊喜.输电线路镀锌铁塔塔脚局部腐蚀失效分析及防护［J］.屮国电力，2015,48(05):139-143.