CN111368475A - 一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，利用有限元仿真软件HyperWorks最大程度上模拟了变压器的结构尺寸、装配关系及固定形式，保证了网格质量，提高了求解效率；从概率统计学角度出发，选取相应的公路运输机械环境条件模拟运载车辆所受的路面颠簸，完成了变压器的随机振动仿真，通过仿真得到应力响应概率统计值，对比材料的机械强度属性，判断出变压器在公路运输过程中最可能发生机械强度失效的结构，解决了瞬态冲击仿真不能模拟出路面颠簸的随机性的问题，并且能在产品研发阶段提前评估变压器在公路运输工况下的可靠性，优化出最可靠的产品结构。

Description

一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法

技术领域

本发明涉及变压器运输技术领域，具体为一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法。

背景技术

干式变压器是一种广泛用于局部照明、高层建筑、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。干式变压器一般在工厂组装好后通过公里运输至目的地，然而干式变压器结构的完整性会直接影响实际的工作运行，避免结构的机械强度失效是变压器运输方案设计中的重要问题。经公路长途运输后，干式变压器结构会发生振动破坏。

然而干式变压器的组件数量较多，装配工艺较复杂，车辆每次受到的振动载荷不同，由于时间历程的不确定性，瞬态冲击仿真不能模拟出路面颠簸的随机性，使得运输方案的失效原因分析十分困难，因此，急需一种能够能够模拟公路运输对干式变压器机械振动进行仿真的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，以解决现有技术无法通过瞬态冲击仿真模拟出路面颠簸的随机性的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，包括：

建立变压器及整装外壳的模型；

设置所述变压器整体的装配关系；

设置变压器整体的固定约束；

设置变压器各部件的材料属性；

模拟公路运输的随机振动工况；

根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性。

优选的，所述建立变压器及整装外壳的模型，包括：

建立变压器及整装外壳的三维模型。

优选的，所述建立变压器及整装外壳的模型中，在所述建立变压器及整装外壳的三维模型之后，还包括：

在前处理软件HyperMesh中利用1D、2D、3D单元建立变压器整体仿真模型。

优选的，所述设置变压器整体的装配关系，包括：

根据所述变压器的装配工艺，设置所述变压器的线圈与垫块之间的物理接触。

优选的，所述设置变压器整体的固定约束，包括：

根据变压器的实际安装形式设置所述变压器整体固定约束。

优选的，所述设置变压器各部件的材料属性，包括：

在前处理软件HyperMesh中建立材料库，设置变压器各部件的材料属性。

优选的，在所述设置变压器各部件的材料属性后，还包括：

在前处理软件HyperMesh中检查前处理模型的正确性，修订仿真模型和边界条件。

优选的，所述模拟公路运输的随机振动工况，包括：在tabled中输入公路运输振动机械条件，分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励。

优选的，所述模拟公路运输的随机振动工况中，在所述分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励后，还包括：有限元求解器OptiStruct中设置多核运算，并提交RandomVibration求解。

优选的，所述根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性，包括：

在后处理软件HyperView中分别从X、Y、Z三个方向上查看1σ应力的大小和分布的位置；

根据随机振动理论公式计算出3σ应力的大小，对比变压器各部件材料的抗拉强度，评估变压器各部件的可靠性。

由上述内容可知，本发明公开了一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，通过建立变压器及整装外壳的模型；设置所述变压器整体的装配关系；设置变压器整体的固定约束；设置变压器各部件的材料属性；模拟公路运输的随机振动工况；根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性。通过上述公开的公路运输工况下的变压器机械振动仿真分析方法，利用有限元仿真软件HyperWorks最大程度上模拟了变压器的结构尺寸、装配关系及固定形式，保证了网格质量，提高了求解效率；从概率统计学角度出发，选取相应的公路运输机械环境条件模拟运载车辆所受的路面颠簸，完成了变压器的随机振动仿真，通过仿真得到应力响应概率统计值，对比材料的机械强度属性，判断出变压器在公路运输过程中最可能发生机械强度失效的结构，解决了瞬态冲击仿真不能模拟出路面颠簸的随机性的问题，并且能在产品研发阶段提前评估变压器在公路运输工况下的可靠性，优化出最可靠的产品结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法流程图；

图2为本发明实施例提供的变压器固定约束示意图；

图3为本发明实施例提供的根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性的流程图；

图4为本发明提供的X方向变压器1σ应力图；

图5为本发明提供的X方向线圈1σ应力图；

图6为本发明提供的X方向夹件1σ应力图；

图7为本发明提供的X方向铜排1σ应力图；

图8为本发明提供的X方向支撑架1σ应力图；

图9为本发明提供的X方向平板小车1σ应力图；

图10为本发明提供的X方向底座1σ应力图；

图11为本发明提供的Y方向变压器1σ应力图；

图12为本发明提供的Y方向线圈1σ应力图；

图13为本发明提供的Y方向夹件1σ应力图；

图14为本发明提供的Y方向铜排1σ应力图；

图15为本发明提供的Y方向支撑架1σ应力图；

图16为本发明提供的Y方向平板小车1σ应力图；

图17为本发明提供的Y方向底座1σ应力图；

图18为本发明提供的Z方向变压器1σ应力图；

图19为本发明提供的Z方向线圈1σ应力图；

图20为本发明提供的Z方向夹件1σ应力图；

图21为本发明提供的Z方向铜排1σ应力图；

图22为本发明提供的Z方向支撑架1σ应力图；

图23为本发明提供的Z方向平板小车1σ应力图；

图24为本发明提供的Z方向底座1σ应力图；

图25本发明具体实施例提供的一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，参见图1，为本发明公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法的流程示意图，所述公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法至少包括如下步骤：

步骤S101：建立变压器及整装外壳的模型。

在步骤S101中，可以根据变压器的线圈和铁芯的尺寸，来建立变压器及整装外壳的模型。

需要说明的是，所述变压器包括了线圈和铁芯等主要部件，通过获取到线圈和铁芯的尺寸后，就能够得到变压器的尺寸，以及整装外壳的尺寸。

步骤S102：设置所述变压器整体的装配关系。

在步骤S102中，设置所述变压器整体的装配关系是指设置变压器内部的线圈和铁芯的装配关系，通过设置所述变压器整体的装配关系，能够更加真实的反应变压器各部件的装配关系，从而实现更加真实的仿真效果。

步骤S103：设置变压器整体的固定约束。

在步骤S103中，由于本发明是针对变压器在公路运输下的变压器机械振动仿真，而在公路运输过程中，是需要对变压器整体进行约束，即固定约束，可参考图2，通过固定约束，能够防止变压器在运输过程中脱落或移位，而在仿真中为了更加真实的反应变压器整体在公路运输过程中的安装形式，因此，需要在建立的模型中设置变压器整体的固定约束。

步骤S104：设置变压器各部件的材料属性。

在步骤S104中，设置变压器各部件的材料属性，是因为不同材料在不同的运输工况下，以及在不同的装配方式，会产生不一样的应力，因此，需要根据变压器各部件的材料建立与之对应的材料属性。

步骤S105：模拟公路运输的随机振动工况。

在步骤S105中，公路运输是变压器的主要运输途径，而在公路运输过程中，由于公路路况不一样，变压器在运输过程中会受到来自不同方向的力，即会产生随机振动，而在不同方向力的作用下，变压器则会产生不同的应力大小。

步骤S106：根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性。

在步骤S106中，通过模拟公路运输的随机振动工况的仿真输出，能够计算出应力大小，再通过应力大小就能够去评估出变压器各部件的可靠性。

本申请通过建立变压器及整装外壳的模型；设置所述变压器整体的装配关系；设置变压器整体的固定约束；设置变压器各部件的材料属性；模拟公路运输的随机振动工况；根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性。通过上述公开的公路运输工况下的变压器机械振动仿真分析方法，利用有限元仿真软件HyperWorks最大程度上模拟了变压器的结构尺寸、装配关系及固定形式，保证了网格质量，提高了求解效率；从概率统计学角度出发，选取相应的公路运输机械环境条件模拟运载车辆所受的路面颠簸，完成了变压器的随机振动仿真，通过仿真得到应力响应概率统计值，对比材料的机械强度属性，判断出变压器在公路运输过程中最可能发生机械强度失效的结构，解决了瞬态冲击仿真不能模拟出路面颠簸的随机性的问题，并且能在产品研发阶段提前评估变压器在公路运输工况下的可靠性，优化出最可靠的产品结构。

基于上述公开的公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，图1示出的步骤S101的具体执行过程为：

建立变压器及整装外壳的三维模型。

需要说明的是，在建立变压器及整装外壳的三维模型时，可以通过集合建模软件(SolidWorks、Inventor、UG等)根据变压器线圈和铁芯的实际外形尺寸建立三维模型，这样所得到的三维模型与实际的变压器大小且形状相同。

优选的，在所述建立变压器及整装外壳的模型中，在所述建立变压器及整装外壳的三维模型之后，还包括：

在前处理软件HyperMesh中利用1D、2D、3D单元建立变压器整体仿真模型。

需要说明的是，由于变压器整体的构成部件较多，因此，可以使用前处理软件HyperMesh中的1D、2D、3D单元建立变压器整体仿真模型，有效地控制仿真模型网格的精度和数量，最大程度上模拟出变压器各部件的完整模型。

基于上述公开的公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，图1示出的步骤S102的具体执行过程为：

根据所述变压器的装配工艺，设置所述变压器的线圈与垫块之间的物理接触。

需要说明的是，所述变压器的主要组成为线圈，因此，在变压器中，需要根据变压器中线圈与垫块之间的实际接触来对变压器的线圈与垫块之间的物理接触进行设置，使线圈与垫块在仿真过程中，能够实际的反应出公路运输过程线圈应力的变化。为了反映变压器整体的装配关系复杂，根据实际的装配工艺设置线圈及垫块之间的摩擦接触，保证与实际模型的面接触关系一致。

基于上述公开的公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，图1示出的步骤S103的具体执行过程为：

根据变压器的实际安装形式设置所述变压器整体固定约束。

需要说明的是，所述变压器整体约束是指根据变压器在采用公路运输的过程中，对变压器进行固定，从而达到对变压器进行约束，在本申请中，主要是为了对采用公路运输下的变压器进行仿真，因此，需要根据变压器在采用公路运输时的实际安装形式去设置变压器整体固定约束，模拟摆放面对变压器的支撑。

基于上述公开的公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，图1示出的步骤S104的具体执行过程为：

在前处理软件HyperMesh中建立材料库，设置变压器各部件的材料属性。

需要说明的是，通过在前处理软件HyperMesh中建立材料库，并设置材料库中各个材料的材料属性，在进行仿真时，在材料库中调用变压器各部件所对应的材料及材料属性，从而达到设置变压器各部件的材料属性的目的。在前处理软件HyperMesh中建立材料库，真实地设置体现变压器各部件的材料属性，考虑材料力学性能的各向异性，便于提高仿真结果精度后续的后处理结构分析。

优选的，在所述设置变压器各部件的材料属性后，还包括：

在前处理软件HyperMesh中检查前处理模型的正确性，验证仿真模型网格的质量特性，修订仿真模型2D、3D网格尺寸和形貌，添加随机振动载荷曲线修订仿真模型和边界条件，减少对后处理结果的影响。

基于上述公开的公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，图1示出的步骤S105的具体执行过程为：

在tabled中输入公路运输振动机械条件，分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励。

需要说明的是，变压器在采用公路运输中，由于路况不同，变压器整体会受到来自不同方向的力，因此，为了模拟变压器采用公路运输，需要输入公路运输振动机械条件，以及从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励，从而达到模拟公路运输时运输设备所产生的振动，以及振动对变压器所产生的力，反应实际运输过程中实际的随机振动工况。

还需要说明的是，公路运输振动机械条件属于功率谱密度与时间的关系，可以运用概率统计的理论反映公路运输过程中振动的随机性。

优选的，在所述模拟公路运输的随机振动工况中，在所述分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励后，还包括：

有限元求解器OptiStruct中设置多核运算，并提交Random Vibration求解。

需要说明的是，通过在有限元求解器OptiStruct中设置多核运算，能够实现多组数据的同时处理计算，有效提高数据的处理效率。

还需要说明的是，从概率统计学角度出发，通过仿真得到应力响应概率统计值的过程为：

首先，随机振动的功率谱密度函数是随机变量自相关函数的频域描述，能够反映随机载荷的频率成分确定随机变量a(t)的自相关函数为：

a(t)的方差为A(0)时，可以表示为功率谱密度S(f)的函数，如下式所示：

式中，f为圆频率，σ²为a(t)的方差，S(f)为σ²的功率谱密度函数。

自相关函数和功率谱密度互为傅立叶变换，因此自相关函数可以表示为：

随机变量响应a(t)的均方根可表示为：

假定随机振动激励响应的均值为0，且满足正态分布，则方差等于均方差，标准方差等于均方根。

基于上述公开的公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，图1示出的步骤S106的具体执行过程，如图3所示，具体包括以下步骤：

步骤S301：在后处理软件HyperView中分别从X、Y、Z三个方向上查看1σ应力的大小和分布的位置。

在步骤S301中，通过后处理软件HyperView查看X、Y、Z三个方向的1σ应力的大小和分布的位置，就能得出不同位置的1σ应力。

为了便于理解通过后处理软件HyperView查看X、Y、Z三个方向的1σ应力的大小和分布的位置，如图4至图24所示，表示X、Y、Z三个不同方向的应力位置图，其中，图4为X方向变压器1σ应力图，图5为X方向线圈1σ应力图，图6为X方向夹件1σ应力图，图7为X方向铜排1σ应力图，图8为X方向支撑架1σ应力图，图9为X方向平板小车1σ应力图，图10为X方向底座1σ应力图，图11为Y方向变压器1σ应力图，图12为Y方向线圈1σ应力图，图13为Y方向夹件1σ应力图，图14为Y方向铜排1σ应力图，图15为Y方向支撑架1σ应力图，图16为Y方向平板小车1σ应力图，图17为Y方向底座1σ应力图，图18为Z方向变压器1σ应力图，图19为Z方向线圈1σ应力图，图20为Z方向夹件1σ应力图，图21为Z方向铜排1σ应力图，图22为Z方向支撑架1σ应力图，图23为Z方向平板小车1σ应力图，图24为Z方向底座1σ应力图。

步骤S302：根据随机振动理论公式计算出3σ应力的大小，对比变压器各部件材料的抗拉强度，可以单独评估变压器各部件的在不同方向上的可靠性。

在步骤S302中，可以通过各部件的1σ应力来计算3σ应力的大小，如表1中所示，变压器在随机振动谱激励条件下，Y方向的应力响应最大，Z方向的应力响应接近于0MPa，可以忽略不计。将Y方向各部件的3σ应力与材料屈服强度和抗拉强度进行对比，线圈、铜排和支撑架的3σ应力大于材料的屈服强度，会发生塑性变形，存在发生机械强度失效的风险。变压器应力响应最大的激励施加方向与运输工具行驶方向一致，线圈失效位置与实际情况一致，因此认为随机振动仿真分析可以用于评估变压器公路运输方案的可靠性。

表1随机振动仿真结果

为便于理解上述方案，下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：为了模拟出模拟出路面颠簸随机性的公路运输工况，本发明提供了一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，从概率统计学角度出发，选取相应的公路运输机械环境条件模拟运载车辆所受的路面颠簸，完成了变压器的随机振动仿真，通过仿真得到应力响应概率统计值，对比材料的机械强度属性，判断出变压器在公路运输过程中最可能发生机械强度失效的结构。如图25所示，具体包括以下步骤：

步骤1：利用几何建模软件(SolidWorks、Inventor、UG等)根据变压器线圈和铁芯的实际外形尺寸建立三维模型，反映实际的装配关系，通过转换为电磁仿真软件MagNet可以识别的中间格式导入HyperMesh中，修改相应部件的名称。

步骤2：考虑干变压器整体的构成部件件比较多，利用前处理软件HyperMesh建立的变压器整体的仿真模型，采用了1D、2D、3D单元最大程度上模拟出了变压器及外壳的完整模型。

步骤3：为了反映变压器整体的装配关系复杂，根据实际的装配工艺设置线圈及垫块之间的物理接触，定义了变压器部件的接触类型，实际地反映出变压器及外壳的装配关系。

步骤4：为了反映变压器整体在公路运输过程中的实际安装形式，根据实际安装情况设置变压器整体的固定约束。

步骤5：在前处理软件HyperMesh中建立材料库，真实地体现变压器各部件的材料属性，便于后续的后处理结果分析。

步骤6：前处理软件HyperMesh中检查了变压器及外壳的仿真模型正确性，修订出了合理的仿真模型和边界条件，减少对后处理结果准确性的影响。

步骤7：公路运输振动机械条件属于功率谱密度与时间的关系，可以运用概率统计的理论反映公路运输过程中振动的随机性，为了模型公路运输的随机振动工况，在tabled中输入公路运输振动机械条件，分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励。

步骤8：为了提高求解效率，在有限元求解器OptiStruct中设置多核运算，并提交了Random Vibration求解类型，可以从概率统计学角度出发，通过仿真得到应力响应概率统计值。

步骤9：在后处理软件HyperView中分别从X、Y、Z三个方向上查看1σ应力的大小和分布的位置，有限元软件输出的1σ的解为应力响应的标准方差，表示响应值小于1倍标准方差σ的概率为68％。响应值小于2倍标准方差2σ的概率为95％。响应值小于3倍标准方差3σ的概率为98％。正态变量的值极有可能落在(-3σ,3σ)范围内，符合“3σ”法则。

步骤10：根据随机振动理论公式计算出3σ应力的大小，如表1所示变压器在随机振动谱激励条件下，显示Y方向的应力响应最大，Z方向的应力响应接近于0MPa，可以忽略不计。将Y方向各部件的3σ应力与材料屈服强度和抗拉强度进行对比，线圈、铜排和支撑架的3σ应力大于材料的屈服强度，会发生塑性变形，存在发生机械强度失效的风险。变压器应力响应最大的激励施加方向与车辆行驶方向一致，线圈失效位置与实际情况一致，因此认为随机振动仿真分析可以用于评估干式变压器公路运输方案的可靠性。

综上所述，本发明提供了一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，涉及干式变压器机械振动仿真技术领域，所述方法包括以下步骤：利用几何建模软件(SolidWorks、Inventor、UG等)根据变压器线圈和铁芯的实际外形尺寸建立三维模型；考虑干式变压器整体的构成部件件比较多，在前处理软件HyperMesh中利用1D、2D、3D单元建立干式变压器整体仿真模型；为了反映变压器整体的装配关系复杂，根据实际的装配工艺设置线圈及垫块之间的物理接触；为了反映变压器整体在公路运输过程中的实际安装形式，根据实际安装情况设置变压器整体的固定约束；在前处理软件HyperMesh中建立材料库，真实地体现变压器各部件的材料属性，便于后续的后处理结果分析；在前处理软件HyperMesh中检查前处理模型的正确性，减少对后处理结果的影响；为了模型公路运输的随机振动工况，在tabled中输入公路运输振动机械条件，分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励；为了提高求解效率，在有限元求解器OptiStruct中设置多核运算，并提交Random Vibration求解；在后处理软件HyperView中分别从X、Y、Z三个方向上查看1σ应力的大小和分布的位置；据随机振动理论公式计算出3σ应力的大小，对比变压器各部件材料的抗拉强度，评估变压器各部件的运输可靠性。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种公路运输工况下的干式变压器机械振动仿真分析方法，其特征在于，包括：

建立变压器及整装外壳的模型；

设置所述变压器整体的装配关系；

设置变压器整体的固定约束；

设置变压器各部件的材料属性；

模拟公路运输的随机振动工况；

根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立变压器及整装外壳的模型，包括：

建立变压器及整装外壳的三维模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立变压器及整装外壳的模型中，在所述建立变压器及整装外壳的三维模型之后，还包括：

在前处理软件HyperMesh中利用1D、2D、3D单元建立变压器整体仿真模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置变压器整体的装配关系，包括：

根据所述变压器的装配工艺，设置所述变压器的线圈与垫块之间的物理接触。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置变压器整体的固定约束，包括：

根据变压器的实际安装形式设置所述变压器整体固定约束。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置变压器各部件的材料属性，包括：

在前处理软件HyperMesh中建立材料库，设置变压器各部件的材料属性。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述设置变压器各部件的材料属性后，还包括：

在前处理软件HyperMesh中检查前处理模型的正确性，修订仿真模型和边界条件。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟公路运输的随机振动工况，包括：在tabled中输入公路运输振动机械条件，分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述模拟公路运输的随机振动工况中，在所述分别从X、Y、Z三个方向施加随机振动激励后，还包括：有限元求解器OptiStruct中设置多核运算，并提交RandomVibration求解。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述随机振动的仿真输出，计算应力大小，评估可靠性，包括：

在后处理软件HyperView中分别从X、Y、Z三个方向上查看1σ应力的大小和分布的位置；

根据随机振动理论公式计算出3σ应力的大小，对比变压器各部件材料的抗拉强度，评估变压器各部件的可靠性。

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