Page 24 - 电力与能源2023年第一期

18 陈泰然，等：风载荷下变电站可移动式伸缩围栏的抗倾覆稳定性分析及加固措施

减少建模及计算量，本文忽略螺栓-螺母模型，近 为 10 s。
似以焊接连接方式组成两扇伸缩网。 通过修改材料密度来改变重物重力。压覆重
3.2 风压仿真分析 物仿真结果如图 7 所示，当 G=385 N 时，围栏稳
将建立的围栏-地面模型导入 Flow Simula⁃ 定；当 G=380 N 时，围栏倾覆。
z
tion 中进行外流体分析，加空气流体， 方向（围栏
-1
正向）流体速度设为 20.7 m·s 。
围栏正面、背面风压如图 6 所示。

图 7 压覆重物仿真结果
安装支架仿真结果如图 8 所示。为着重分析

支架的支撑抗倾作用，将支架材料的密度设置得
极小，使其几乎不提供额外的重力。

图 6 围栏正面、背面风压
3.3 动力学仿真分析
首先依据总体结构，将带有抗倾覆措施的围
栏、地面组成装配体。为尽可能减少穿模，围栏和
加固装置事先组成一个零件，按实体分别设置材
料属性。在此基础上，在 Solidworks Motion 中建
立动力学模型。

（1）地面的上表面与围栏、加固装置的下表面
重合，在运动算例中清除配合。
（2）给运动算例添加引力，方向为 Y 轴负方
图 8 安装支架仿真结果
向，参数为 9.8 m·s 。
-2
如图 8 所示，当 L=0.85 m 时，围栏稳定；当
（3）给运动算例添加实体接触，为模拟粗糙地
面，将动摩擦因数、静摩擦因数设为最大。 L=0.80 m 时，围栏倾覆。

（4）给运动算例添加风载荷，将表 1 中的风载 图解结果如图 9 所示，在静态风载荷下，随着
荷计算值等效、均衡地加在围栏上。 围栏的起倾，虽然倾覆力矩因受风面积的减小而
在运动算例属性中，精确度设为 0.000 1，积 减小，但稳定力矩减小的趋势更快，因此选择围栏
分器类型为 GSTIFF，最大迭代数为 25，仿真时长 起倾作为临界稳定边界来分析较为准确。