大全集团有限元仿真分析项目

一、客户概述

  大全集团有限公司创立于1965年，是从事高低压成套电器、智能元器件、高速铁路设备、新能源（多晶硅、太阳能电池、组件及接入系统）等产业的国家级大型企业集团，在江苏扬中市、南京江宁开发区、重庆万州区、新疆石河子建有四大生产基地。公司拥有员工近10000名，下属多家企业，总资产达60亿，年工业产值132亿元。中低压成套电器、封闭母线、直流开关设备、桥架母线的生产规模、技术装备、产品档次均居同行业最高水平之列，其中，低压成套电器生产规模居于世界前列。

二、项目背景

  随着我国电力网络基础设施建设的不断推进，国内对各类电气设备的需求也是居高不下。大全集团致力于从传统的中低压开关市场，全面进入具有高附加值的高压开关领域。为此投入数亿元人民币进行包括GIS等新品研发工作。

三、问题与挑战

  高低压开关结构复杂，机构运动精度要求高，涉及力、温度和电磁等载荷，在研发过程中需要考虑结构刚度强度问题、机构运动问题、散热问题、电磁场问题、多场耦合问题和疲劳问题等。物理测试为主的研究在具有高技术附加值的高压开关领域，其研发周期、成本以及产品性能，已不能适应当前市场需求。

四、解决方案

  国睿信维提供的CAE 仿真技术解决方案实现了对高低压开关在多个学科领域的全面仿真，为高低压开关产品的优化和设计提供了理论验证和方向指导。

  1、高低压开关的强度、刚度问题

  · 高低压开关机构运动时各零部件的强度、刚度分析

  · 电磁力作用下各零部件的强度、刚度分析

  · 开关插拔力分析

  · 高低压开关装配应力分析

  2、高低压开关的机构运动问题

  · 执行机构闭合、断开过程分析

  · 执行机构关键位置载荷变化

  · 闭合过程弹跳特性分析

  3、高低压开关的散热问题

  · 开关设备重要部件的散热分析

  · 组合型开关柜的散热分析

  4、振动、疲劳、跌落、多物理场问题

  · 高压开关地震分析

  · 执行机构零部件疲劳寿命分析

  · 高低压开关包装跌落冲击分析

  · 高低压开关电热分析

  · 高低压开关热-结构耦合分析

  5、相关软件产品：

  · MSC Patran/Nastran / Marc

  · MSC Adams/Easy5

  · MSC Fatigue/ Dytran

五、项目成果

  · 72.5～145kV GIS新型三极共箱式气体绝缘金属封闭开关等产品相继研发成功；

  · 大幅降低了大全集团在高压开关研发过程中的周期和成本；

  · 大幅提高了大全集团新型高压开关设备的产品性能。

  · 建立了高压开关设备虚拟性能样机研发平台，为今后新型号的产品研发，积累了宝贵的经验，建立了一批人才队伍。