ansys建立铁塔模型和可靠度研究

《ansys建立铁塔模型和可靠度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、ANSYS建立铁塔模型和可靠度研究摘要：本文主要从ANSYS建模过程中遇到的问题进行了探讨，对可靠度分析重点描述了失效模式的定义和分析过程中用到的方法，并利用算例说明蒙特卡罗模拟技术及响应面法的差异。关键词：单元类型；材料属性；节点处理；蒙特卡罗模拟技术；响应面法；中图分类号：TN823+.12文献标识码：A文章编号：1引言当今电力工业发展迅速，随着电压等级的逐步提高，对电力线路设计也提出了较高的专业技能要求。铁塔是高电压等级线路的首选型式，其结构型式随着电压等级的提高也变得愈加复杂，计算过程中有必要使用两种或两种以上的软件复核。ANSYS高级结构分析包括结构非线性、

2、结构最优化设计以及基于有限元的概率设计分析技术等，而可靠度分析是其他许多大型有限元软件暂不具备的功能。国内大量的铁塔设计年限从30到50年［1］不等，有的超过了设计使用年限仍在使用，基础不均匀沉降，铁塔微量变形等因素都可能导致结构的可靠度水平的降低，因此我们有必要对不同时候、不同的使用条件或者不同的环境下使用的铁塔作可靠度评价。2利用ANSYS建立铁塔模型2.1定义单元类型和单元截面特性应注意的问题建模过程中可能选择的单元类型为linkl80、beam44、beaml88、beaml89。link为杆单元，只承受轴力；beam44为空间梁单元，其坐标方位是确定的，需要

3、用户输入截面特征数据，在截面定义时可选择释放大、小节点约束（默认刚接）；beaml88、beaml89适合于细长梁或适度深梁分析，考虑了剪切变形的影响，每个节点有6或7个自由度，该单元具有应力刚化及大变形功能，并支持弹性，蠕变或塑性模型。beaml89比beaml88多一个高斯积分点，在单元个数一样多的情况下，beam189精度高。beaml88或beaml89无需输入截面特征数据，有ANSYS程序自行计算，使用时只需计算者选择截面形状给定截面原始数据即可［2］,且ANSYS程序根据输入的截面特性数据，输出真实截面形状，这在应力输出界面或者位移输出截面中能直观体现结构

4、各部位应力、位移情况。2.2定义材料属性涉及到的问题钢材属于弹塑性材料，若能确定结构在加荷范围内始终处于弹性状态，可只定义材料的泊松比、弹性模量、密度等常数。如果继续加载，结构杆件部分达到屈服强度，需定义材料的本构关系（应力~应变关系）即材料非线性［3］。2.3ANSYS建模过程中的节点处理方式铁塔主材之间一般采取刚接节点；主材与交叉材通常采取钱接，但若采用了两个或两个以上螺栓连接时可考虑为刚接节点；辅助材一般采用一个螺栓连接，较接节点；交叉材一般为交叉不打断，在建模过程中可采取将交叉点设置为双节点号然后加以耦合的方式处理。3利用ANSYS做铁塔可靠度分析的方法3.1

5、失效概率结构不能满足对其的功能要，称之为结构失效。结构的极限状态函数Z=g(……)取值Z