Bezier曲面邊界元方法及其在特高壓絕緣子串電場計算中的應用.pdf

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

2、
　　1)利用二階剖分單元的節(jié)點坐標信息來構造雙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造對應于 Bezier曲面頂點節(jié)點的形狀函數(shù)；以Bezier曲面頂點節(jié)點為計算節(jié)點,以減少計算節(jié)點數(shù)；與一階平面邊界元法相比,雙2次Bezier曲面能夠更好地擬合實際積分面,提高計算精度。計算結果表明：與一階平面邊界元法相比,網(wǎng)格剖分節(jié)點相同時,Bezier曲面邊界元法的計算精度明顯提高；在計算精度要求相同時

3、,Bezier曲面邊界元法計算節(jié)點數(shù)較少。
　　2)由于Bezier曲面邊界元方法采用高階單元對邊界面進行剖分,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,與實際邊界面相差較大,為了進一步完善Bezier曲面邊界元法,提出了精細后處理方法。精細后處理方法是將Bezier曲面單元進行細分得到新的節(jié)點和單元,再進行精細顯示。研究結果表明：經(jīng)過精細后處理顯示的邊界面比未經(jīng)過精細后處理的邊界面更接近實際模型,且能詳細地反映邊界