接地模拟试验畸变相似模型与畸变相似项研究

接地网是电力系统重要的防雷、防静电及过电压防护设施,在接地网设计或施工前进行接地模拟试验是预测接地网接地参数、衡量接地体接地特性的常用方法。石墨复合接地材料、多层电镀接地体、扁状等一系列非圆柱形接地体在采用相似理论进行接地模拟试验时,经常面临多个相似项不能按照相似准则进行缩比的问题。首先采用量纲分析法,提出了考虑接地体的三维尺寸、接地体材料参数等相似项的接地模拟试验完全相似模型。随后,提出接地模拟试验中畸变相似项、畸变系数、单畸变相似模型以及多畸变相似项等概念,给出接地模拟试验畸变相似模型的数学表征法,并阐明了接地模拟试验中畸变相似项的来源。最后,分别搭建畸变相似模型与完全相似接地网模型,测量及仿真结果表明接地模拟试验畸变相似模型存在一定的预测误差,当预测误差较大时需要对预测结果进行修正。

基于拓扑优化与多目标优化的集装箱相似畸变模型设计

使用相似原理构建缩尺模型是探究大型结构性能的最基本和最优途径。基于PATRAN软件的PCL语言与ISIGHT软件,提出一种联合静动力学、拓扑优化与多目标优化的集装箱相似畸变模型构建方法。利用拓扑优化的SIMP法(Solid Isotropic Material with Penalization)得到缩尺集装箱墙壁结构的最优材料分布,既保证了结构性能又降低了缩尺模型的重量;基于全局多目标算法建立优化模型,采用有限元方法对集装箱性能进行分析,以结构刚度和一阶模态频率为目标函数进行寻优,得到相似模型的最优设计参数。最终利用有限元分析验证该模型的合理性。结果表明:该方法具有一定的通用性,能为其它类似结构的相似模型构建提供参考。