(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111677143.2 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 中国电力工程顾问集团西南电力设 计院有限公司 地址 610056 四川省成 都市成华区东 风路 16号 (72)发明人 李鸣萧　胡晓　高元　余波　 吴怡敏　梁明　杨关　张朋朋　 冯千秀　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 罗强 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01)G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数 化建模方法及存 储介质 (57)摘要 本发明涉及有限元建模和数值仿真技术领 域， 公开了一种基于Python的换流阀抗震分析 Abaqus参数化 建模方法及存储介质， 本 方法包括 以下步骤： 步骤一： 根据实际工程确定换流阀的 尺寸、 材料及其力学性能参数， 同时确定所需采 用的抗震分析方法； 步骤二： 通过Python脚本程 序写入相应的建模信息， 搭建有限元模型的基本 结构； 步骤 三： 运行步骤二中的Pyt hon脚本程序， 在交互式对话框中输入步骤一中所确定的参数； 步骤四： Abaqus软件读取步骤三中输入的参数， 通过Python程序自动生成相应的有限元模型， 并 根据需要进行反应谱或地震波时程分析。 本方法 能针对不同参数尺寸的换流阀进行快速自动建 模， 极大地提高了建模效率和准确性， 方便对各 类换流阀进行抗震分析。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 114329843 A 2022.04.12 CN 114329843 A 1.基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法及存储介质， 其特征在于， 包 括： 步骤一： 根据实 际工程情况确定使用的换流阀的参数信息， 同时确定需要采用的抗震 分析方法； 步骤二： 通过编写Python脚本程序搭建有限元模型所需的建模信息， 继而搭建出代码 形式的有限元模型的基本结构； 步骤三： 运行步骤二中的Python脚本程序， 并向Python脚本程序输入步骤一中确定的 换流阀参数信息； 步骤四： 采用Abaqus软件读取步骤三中输入的换流阀参数信息， 通过Python脚本程序 自动生成相应的有限元模型， 并结合 抗震分析 方法对有限元模型进行抗震分析。 2.根据权利要求1所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法及存储 介质， 其特 征在于， 所述 步骤二中调用 “from abaqus import”函数编写Pytho n脚本程序。 3.根据权利要求1或2所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法及 存储介质， 其特征在于， 所述步骤二包括： 采用Python脚本程序编写有限元模型中的部件模 块、 材料模块、 截面模块、 属性模块、 装配模块、 分析步模块、 相互作用模块、 荷载模块、 网格 模块和作业模块； 其中， 在所述部件 模块中， 建立换流阀的各个部件； 在所述材 料模块中， 建立换流阀各个部件所采用的材 料， 并定义相应的力学性能参数； 在所述截面模块中， 建立换流阀各个部件对应的截面， 并将这些截面赋予给对应的换 流阀部件； 在所述属性模块中， 添加集中质点， 用于模拟换流阀内部阀模块的质量； 在所述装配模块中， 通过导入不同部件， 并挪动其几何位置， 建立出换流阀的整体几何 模型； 在所述分析步模块中， 建立静力分析步、 频谱分析步及反应谱或时程分析计算分析步； 在所述相互作用模块中， 建立换流阀各部件之间的连接； 在所述荷载模块中， 添加重力荷载和风荷载， 并设置边界条件； 在所述网格模块中， 对各个部件划分网格单 元； 在所述作业模块中， 建立作业分析， 设定最大内存和并行处 理器个数。 4.根据权利要求3所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法， 其特 征在于， 在所述部件模块中建立的换流阀的各个部件， 具体包括： 底/顶屏蔽层、 阀塔水管、 悬吊绝缘子、 避雷器、 层间绝 缘子、 层内阀组模块、 层间阀模块连接杆以及阀塔顶部吊梁。 5.根据权利要求3所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法， 其特 征在于， 在所述材料模块中建立的换流阀各个部件所采用的材料， 具体包括： 铝合金 ZL101A、 钢材Q235B、 悬吊绝缘子复合材料、 PVDF水管、 层间绝缘子材料和避雷器瓷套管材 料。 6.根据权利要求3所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法， 其特 征在于， 在所述截面模块中建立的换流阀各个部件对应的截面， 具体包括： 底/顶屏蔽层工 字钢截面、 水管圆截面、 悬吊绝缘子及层间绝缘子圆截面、 避雷器圆管截面、 阀塔吊梁圆截 面。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114329843 A 27.根据权利要求3所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法， 其特 征在于， 在所述相互作用模块中建立的换流阀各个部件之 间的连接， 具体包括： 悬吊绝缘子 与顶屏蔽层 间的铰接、 顶屏蔽层与层 间绝缘子间的连接、 层 间绝缘子与阀模块及底屏蔽层 间的连接、 以及换流阀塔与避雷器及水 管间的连接 。 8.根据权利要求1所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法及存储 介质， 其特征在于， 所述步骤三中， 采用交互式对话框的形式向Python脚本程序输入步骤一 中确定的换流阀参数信息 。 9.根据权利要求1所述的基于Python的换流阀抗震分析Abaqus参数化建模方法及存储 介质， 其特 征在于， 所述 抗震分析 方法包括振型分解反应谱法和地震 波时程分析法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机 指令， 当所述计算机指令在计算机上运行时， 使得所述计算机执行如权利要求1至9中任一 项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114329843 A 3