Bezier曲面邊界元方法及其在特高壓絕緣子串電場(chǎng)計(jì)算中的應(yīng)用.pdf

1、　　特高壓輸電技術(shù)是當(dāng)今世界電力技術(shù)的至高點(diǎn),隨著電壓等級(jí)的提高,對(duì)輸電線路的絕緣水平和安全性也提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。絕緣子是輸配電設(shè)備中的重要元器件,它的可靠性直接影響著輸電線路乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此,精確確定絕緣子串的電場(chǎng)和電位分布有重要的研究意義。在用邊界元法(BEM)計(jì)算三維靜電場(chǎng)時(shí),為了在減少計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)的同時(shí)提高計(jì)算精度,本文提出了用雙2次Bezier曲面擬合實(shí)際積分面的Bezier曲面邊界元方法。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：

2、
　　1)利用二階剖分單元的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息來(lái)構(gòu)造雙2次Bezier曲面參數(shù)方程,再利用Bezier曲面參數(shù)方程和面積比值法構(gòu)造對(duì)應(yīng)于 Bezier曲面頂點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的形狀函數(shù)；以Bezier曲面頂點(diǎn)節(jié)點(diǎn)為計(jì)算節(jié)點(diǎn),以減少計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)；與一階平面邊界元法相比,雙2次Bezier曲面能夠更好地?cái)M合實(shí)際積分面,提高計(jì)算精度。計(jì)算結(jié)果表明：與一階平面邊界元法相比,網(wǎng)格剖分節(jié)點(diǎn)相同時(shí),Bezier曲面邊界元法的計(jì)算精度明顯提高；在計(jì)算精度要求相同時(shí)

3、,Bezier曲面邊界元法計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)較少。
　　2)由于Bezier曲面邊界元方法采用高階單元對(duì)邊界面進(jìn)行剖分,剖分比較粗糙,并且只能以平面線性單元的形式顯示邊界面,與實(shí)際邊界面相差較大,為了進(jìn)一步完善Bezier曲面邊界元法,提出了精細(xì)后處理方法。精細(xì)后處理方法是將Bezier曲面單元進(jìn)行細(xì)分得到新的節(jié)點(diǎn)和單元,再進(jìn)行精細(xì)顯示。研究結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)精細(xì)后處理顯示的邊界面比未經(jīng)過(guò)精細(xì)后處理的邊界面更接近實(shí)際模型,且能詳細(xì)地反映邊界