应急通风逆变器强度仿真分析- 大数跨境

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应急通风逆变器强度仿真分析

北京微万恒瑞科技有限公司

2020-10-16

导读：根据IEC61373-2010技术规范要求，对逆变器结构强度进行动特性分析、冲击强度校核、长寿命强度校核和模态计算。

应急通风逆变器强度仿真分析

概述

根据IEC61373-2010技术规范要求，为了检验逆变器结构强度能否满足要求对其进行动特性分析、冲击强度校核、长寿命强度校核和模态计算。

分析目的

1、逆变器箱体在冲击工况下的结构强度是否满足客户的要求；

2、逆变器箱体在长寿命工况下的结构强度是否满足客户的要求。

3、通过有限元计算分析得到逆变器箱体结构的频率和振型。

模型及工况信息

此次计算对象为逆变器箱体结构，主体结构如图1所示。结构主要逆变器箱体、门板、逆变器板及仪器设备等部分构成。结构通过顶部安装螺栓连接到车体。

图1 结构主体结构

图2 车体坐标系

冲击加速度载荷施加一系列持续时间为D、峰值为A的单个半正弦脉冲加速度（见图3）。该逆变器属于标准中规定的1类B级车体安装设备。在使用寿命期间，为了获得100%使用寿命相同的损坏等级，根据IEC-61373标准提供的ASD曲线、标准给定的ASD设计试验量值进行一个周期内的加速度谱密度分析。

图3 冲击载荷曲线

图4 长寿命载荷曲线

逆变器长寿命三个方向试验时间为5h，属于振动疲劳分析。基于模型模态计算的基础上，根据标准IEC61373-2010提供的ASD曲线和试验量值，进行随机振动响应分析，得到结构的动态响应情况。根据第一阶固有频率算出长寿命试验内的循环次数（N=f*T）,以响应最大处应力值作为分析对象进行疲劳分析，得出试验时间内的疲劳累积使用系数，进一步分析整个设备的疲劳情况。

有限元模型

根据的实际结构和尺寸建立逆变器的几何模型，结构属于弹性薄壳结构，采用4节点薄壳单元进行划分。部分连接部位采用体单元简化，共划分单元89069个，节点90305个，详细有限元结构的网格划分如图5所示。