母線槽是指由金屬板（鋼板或鋁板）為防護外殼、導電排、絕緣材料及有關附件組成的系統(tǒng)，用以傳輸電能，具有聚集和分配電力的產(chǎn)品，電站或變電站運送電能用的總導線，將發(fā)電機、變壓器或整流器輸出的電能運送給各個用戶或其他變電所。與傳統(tǒng)的電纜比較，在大電流運送時有很大的優(yōu)越性。作為支撐母線槽的鋼結構支架因為跨度大、高度高、結構雜亂，若應用場所為地震頻發(fā)國家且歸于高地震烈度區(qū)，進行鋼結構支撐的規(guī)劃時，不只要考慮在一般工況時鋼結構支撐的使用情況，而且有必要充沛、合理的考慮防地震作用，只要這樣才干保證修建的質(zhì)量和公民生命財產(chǎn)的安全。鑒于該結構的巨大性和雜亂性，不便通過試驗來進行校核，而通過ANSYS仿真分析不只能快速，精確地對該結構做出客觀點評，而且對實際規(guī)劃具有指導作用。在進行ANSYS抗震分析等動力學特性研討時，有必要首先進行模態(tài)分析。模態(tài)分析首要用于確認結構的振蕩特性，即結構的固有頻率和振型，它們是承受動態(tài)載荷結構規(guī)劃中的重要參數(shù)。通過模態(tài)分析得出的重要信息，為進一步的地震反應譜分析供應參閱當?shù)貓蟾妗?

模態(tài)分析基本理論結構的動力學分析觸及模態(tài)分析、瞬態(tài)動力學分析、簡諧呼應分析、隨機譜分析、隨機振蕩、疲憊與沖擊分析等方面的內(nèi)容。而以固有頻率和振型分析為方針的模態(tài)分析是其他振蕩分析的根底。通過結構的模態(tài)分析可以有用地選擇合理的規(guī)劃方案，對結構進行有用的證。母線槽鋼結構支架的模態(tài)分析是其結構規(guī)劃的重要內(nèi)容之一，也是結構靜力試驗和動力分析的前提。根據(jù)振蕩理論，多自由度系統(tǒng)以某個固有頻率振蕩時所呈現(xiàn)出的振蕩形狀為模態(tài)，此刻系統(tǒng)各點位移存在一定的比例關系，稱固有振型。不管何種阻尼情況，機械結構上各點對外力的呼應都可以表明成由固有頻率、阻尼比和振型等模態(tài)參數(shù)組成的各階振型模態(tài)的疊加。模態(tài)分析的核心內(nèi)容就是確認描述結構系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)。

鋼結構支架的三維模型搭建

因為用ANSYS對母線槽鋼結構支架進行建模沒有專業(yè)建模軟件PRO/E，UGNX4等使用方便，將采用PRO/E，對支架進行幾何建模，其支架三維模型，如圖1所示。圖1支架三維模型

1PRO/E數(shù)模的導入和網(wǎng)格區(qū)分

ANSYS軟件自身雖然具有健壯的前處理功用，但比較于Hypermesh，前處理功用還不行健壯。將支架的PRO/E數(shù)模導出成IGES格式，導入Hypermesh中進行網(wǎng)格區(qū)分。為了能最大極限的復原實體模型并利于簡化核算，采用殼單元和實體單元。該有限元模型共有節(jié)點100464個，單元87285個。

2設置材料參數(shù)

鋼結構支架材料為Q235B鋼，其主要參數(shù)為楊氏彈性模量2.06×105MPa，泊松比0.3，密度7.8e-9t/mm3。母線槽材料為鋁合金，其主要參數(shù)為楊氏彈性模量7×104，泊松比0.33，密度2.7e-9t/mm3。

3載荷，捆綁的模仿定義重力加速度9800mm/s2，在支架立柱底端及其他相應方位施加捆綁。如圖2所示，為定義重力加速度，捆綁后的ANSYS仿真圖。