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机械强度2024年第02期:基于PDEM的台风作用下柱式隔离开关随机可靠性及失效风险分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:施首健;陈文通;杨欢红;朱良龙;吴雪峰;徐成浩;

单位:国网浙江省电力有限公司金华供电公司;上海电力大学;浦江光远电力建设有限公司;

摘要:为评估柱式隔离开关在台风过程中的结构失效风险,考虑了风场和材料抗力的随机性,建立了隔离开关结构随机可靠性高效求解模型。首先,基于功率谱密度模型,考虑了地面粗糙度、平均风速和分界波数的随机性,给出了台风的随机场模型;其次,利用Abaqus有限元分析软件,建立了隔离开关结构的三维结构力学分析模型。同时,基于概率密度演化(Probability Density Evolution Model, PDEM)理论,给出了结构目标变量的概率密度函数计算方法;最后,采用Matlab-Abaqus进行联合模拟分析计算,实现了隔离开关结构可靠性的高效求解。结果表明,隔离开关绝缘支柱底部的极限应力为结构控制参数,风场和材料抗力的随机性对结构易损性曲线影响显著,设计过程中应控制材料抗力层次的随机性。

关键词:台风;;可靠性;;柱式隔离开关;;失效风险;;概率密度演化

基金资助:国家自然科学基金项目(51777119)资助~~