DLT-输变电设备仿真通用技术规范 第1部分 术语.docx

ICST/CEC中国电力企业联合会团体标准T/CECXXXXX-XXXX代替Q/GDWXXXX-XXXX输变电设备仿真通用技术规范第1部分：术语（征求意见稿）GeneraltechnicalspecificationofsimulationforpowertransmissionandtransformationequipmentPart1:VocabularyXXXX -XX-XX 实施XXXX-XX-XX发布中国电力企业联合会前言I1范围12规范性引用文件13通用术语14输变电设备仿真流程专用术语35输变电设备仿真物理场专用术语7本标准按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定制定本标准。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由中国电力企业联合会输变电设备仿真技术标准化技术委员会（DL/TC32）归口。本标准主要起草单位：本标准主要起草人：本标准为首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）o输变电设备仿真通用技术规范第1部分：术语1范围本标准规定了输变电设备仿真的常用术语和定义。本标准适用于与输变电设备仿真相关的研究、开发和应用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2900.71电工术语基本术语GB/T6425-2008热分析术语GB/T26099.1-2021机械产品三维建模通用规则第一部分：通用要求GB/T31054-2014机械产品计算机辅助工程有限元数值计算术语GB/T33582-2017机械产品结构有限元力学分析通用规则GB/T41635-2022高海拔电气设备电场分布有限元计算导则3通用术语GB/T6425-2008、GB/T26099.1-2021、GB/T31054-2014GB/T33582-2017GB/T416352022中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1计算机辅助设计COmPUteraideddrafting(CAD)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。3.2计算机辅助工程COmPUteraidedengineering(CAE)运用计算机技术和数值分析技术获得输变电设备的电场、磁场、结构场、流体场、热场，常用于评估输变电设备的功能和性能，优化结构、工艺或成本等。3.3有限元法finiteeIementmethod(FEM)求解偏微分方程近似解的数值计算方法,将连续的求解域离散为有限个单元,并在给定约束条件下，利用有限单元的近似解逼近真实物理场的数值分析方法。3.4有限体积法finitevoIumemethod求解偏微分方程近似解的数值计算方法，将计算域划分成有限多数量的控制体积，在给定的边界条件下，使每个控制体积内的因变量均符合积分守恒，利用有限个体积的近似解逼近真实物理场的数值分析方法。3.5边界元法boundaryeIementmethod求解偏微分方程的数值计算方法，将求解边界划分为多个单元，将各边界网格集中等效，所有分段的部分在整体进行叠加，最终得到满足平衡方程的数值解。3. 6有限差分法finitedifferencemethod求解微分方程的数值计算方法，将求解域划分为有限个网格节点，基于网格节点建立代数方程组来求解节点的场量值，利用网格节点的场量值逼近真实物理场的数值分析方法。3.7矩量法methodofmoments一种电磁场数值求解方法，将电磁场分解为一系列电磁模式，并利用这些模式的矩量来描述电磁场的分布，其原理是将电磁场分解为一组基函数的线性组合，通过选择合适的基函数将给定边界条件的问题转化为一个线性方程组，通过线性方程组求解获得基函数的系数，从而确定电磁场的分布。3.8前处理preprocessing输变电设备仿真中的几何建模、网格剖分、材料参数设置、载荷和边界条件加载的过程。3.9求解solve设置求解参数并通过计算机和专用程序仿真计算物理场方程数值解的过程。3.10后处理post-processing对仿真计算结果检查、分析和评估的过程。3.11参数化建模parametermodeIing以参数化方法对输变电设备几何结构进行建模。3.12边界条件boundarycondition描述输变电设备在给定工况下，求解域内或边界上的数值计算条件。3.13载荷load施加在仿真对象上的外部作用。3.14网格剖分meshing将几何模型离散为有限个求解单元的过程。3.15电磁分析electromagneticanalysis对输变电设备电场和磁场特性的分析。3.16结构分析structureIanaIysis对输变电设备力学特性和响应的分析。3.17传热分析heattransferanalysis对输变电设备热传导、热对流和热辐射的分析。3.18流体分析fluidanalysis对液体或气体的流体动力学分析。3.19多物理场耦合分析multi-physicalfieldcoupIinganalysis多个同时发生的、相互影响的物理场的叠加分析。3.20子模型分析SubmodeIanaIysis目标对象整体模型中的局部区域的独立仿真分析。4输变电设备仿真流程专用术语4.1几何建模专用术语4.1.1简化模型SimplifiedmodeI依据输变电仿真需求对其几何模型中局部特征进行简化处理后的模型。4.1.2零件Part构成输变电设备的最小几何单元。4.1.3子装配体sub-assembIy由多个零件所组成的功能单元。4.1.4装配体assembIy由多个零件或子装配体所组成的一个组合体。4.1.5几何特征geometryfeature与一定功能和工程语义结合的几何形状或工程信息表达的集合。4.1.6布尔运算BooIeanfragments对两个及以上的几何对象进行并集、差集、交集等的运算。4.1.7几何约束Geometricconstraint在几何问题中对其特定性质或条件进行限制的约束。4.1.8模型修复ModeIrepairing修复输变电设备几何模型狭长面、小面、裂缝、体缺失等模型缺陷。4.2网格剖分专用术语4.2.1单元eIement具有几何、物理属性的最小求解域。4.2.2节点node单元之间的较接点。4.2.3单元属性elementattribute单元的几何、材料、阶次等数学物理属性。4.2.4单元阶次elementorder单元形函数多项式表达式的最高阶次。4.2.5单元类型elementtype单元的组成形式及规定的数据类型，如三角形、四面体、六面体单元等。4.2.6网格质量meshquaIity网格单元形状的合理性指标，如网格节点密度合理性、网格节点分布均匀性、网格单元形状正交性等。4.2.7偏斜度skewness描述单元扭曲程度的物理量，是网格质量检查的指标之一。4.2.8网格纵横比aspectradio六面体单元最大边长与最小单元的比值，是网格质量检查的指标之一。4.2.9单元最大内角maximumcornerangle网格剖分中面单元内最大角度，是网格质量检查的指标之一。4.2.10节点自由度degreesoffreedom在计算域内能够自由取值的因变量个数，是单个单元节点上因变量数量的总和。4.2.11网格剖分方法meshgenerationmethod用于创建网格的方法，如自由剖分、扫略剖分等。4.2.12网格细化meshrefinement用尺寸较小的单元重新剖分网格。4.2.13扫掠网格sweepmesh将源面网格沿指定路径扫掠到相对的目标面的网格构建方法。4.2.14边界层网格boundaryIayermesh以一定规则从目标面向外扩展的单元层，目的是在目标面附近产生高质量的单元。4.3材料属性专用术语4.3.1电导率conductivity标量或张量,在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。4.3.2相对介电常数relativepermittivity绝对介电常数与真空介电常数的比值。4.3.3介质损耗角正切dielectricdissipationfactor复介电常数的虚部与实部的比值。4.3.4相对磁导率relativepermeabiIity标量或张量，等于绝对磁导率除以磁常数。4.3.5密度density物质单位体积的质量，是物质的质量除以体积。4.3.6杨氏模量young'smodulus固体在载荷下的刚度或对弹性变形的抵抗力的量度，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。4.3.7泊松比poisson,sratio材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的比值，也叫横向变形系数，是反映材料横向变形的弹性常数。4.3.8热膨胀系数CoeffiCientofthermalexpansion材料在温度变化时扩张程度与温度变化程度之间的比值，是材料的物理性质之一。4.3.9动力粘度dynamicviscosity液体在内部流动时反抗邻近层相对运动的阻力特性。4.3.10运动粘度kinematicviscosity在相同温度下测量到动力黏度对密度之商。4.3.11导热系数thermalconductivity单位时间内在单位温度梯度下沿热流方向通过材料单位面积传递的热量。4. 3.12比热容specificheatcapacity常压下加热Ikg物质使之升温IK所需的热量（以J计）。4.3 .13发射率emissivity热辐射体的辐射出射度与处于相同温度的全辐射体（黑体）的辐射出射度之比。4.4 载荷与边界条件专用术语4.4.1第一类边界条件Dirichletboundarycondition给定边界上待求变量分布的边界条件。4.4.2第二类边界条件Neumannboundarycondition给定边界上待求变量梯度值的边界条件。4.4.3第三类边界条件CauchyBoundaryCondition给定待求变量与梯度值之间函数关系的边界条件。4.4.4周期性边界条件periodicboundarycondition定义两个边界之间周期性或反周期性的边界条件。4.4.5吸收边界条件absorbingboundarycondition出阿伯至边界处的物理场量在边界处的反射被全吸收，以此将有限求解空间等效为无限大空间。4.4.6对称边界条件symmetryboundarycondition具有对称性的几何实体对称面的边界条件4. 4.7接触边界条件contactboundarycondition约束相互接触作用单元的边界条件4.5求解专用术语4.5.1初始条件initialcondition物理过程发生的初始状态，即待求变量及其对时间的各阶偏导数在初始时刻的值（分布）。4.5.2求解自由度degreesoffreedom在计算域内能够自由取值的因变量个数，是所有单元节点上因变量数量的总和。4.5.3瞬态transient场量随时间变化的状态。4.5.4稳态steady-state场量不随时间变化或随时间周期性变化的状态。4.5.5频域求解frequencydomainsolving计算线性或线性化模型受到一个或多个频率的谐波激励时的响应。4.5.6时域求解timedomainsolving计算线性或线性化模型受到时域激励时的响应。4.5.7收敛容差convergencetolerance判断数值计算收敛条件的阈值。4.5.8时间步timestep瞬态计算求解设置的时间间隔。4. 5.9载荷步loadstep将一次完整计算所涉及的多个载荷分步加载、逐步计算的过程。4.6 后处理专用术语4.7 .1解solution计算得出的与节点坐标对应的求解自由度的数据集。4.6.2云图ClOUdmap利用色彩显示求解域计算结果的分布图。4.6.3矢量图vectormap以带方向的线段显示求解域矢量结果的分布图。4.6.4等值线图contourmap利用等值线显示求解域计算结果的分布图。4.6.5流线图streamlinemap利用与等值线垂直的线条显示求解域计算结果的分布图。4.6.6曲线图streamlinemap计算结果沿指定路径的一维分布曲线。4.6.7场计算器fieldcalculator对解进行加减、积分、微分、梯度等数学运算的求解器。5输变电设备仿真物理场专用术语5.1电磁仿真专用术语5.1.1静电场electrostaticfield由稳定分布的静止电荷所产生的电场。5.1.2恒定电场steadyelectricfield由恒定电流产生的电场，也称为电流场。5.1.3恒定磁场magnetostaticfield由稳定电流或永磁体产生的磁场，也称为静磁场。5.1.4准静态场quasistaticfield随时间变化但变化很慢可以按静态场处理的电磁场。包括电准静态场和磁准静态场。5.1.5电场畸变eIectricfielddistortion求解域局部电场强度显著高于邻近区域的现象，一般由微小气隙、尖角、三种及以上介质交汇等因素引起。5.1.6静电屏蔽electrostaticshielding由等电位导体形成低场强区的现象。5.1.7电场线eIectricalfieldIine描述电场方向和分布的流线。5.1.8悬浮电位（浮动电位）floatingpotential求解区域内总电荷量不变的孤立导体所形成的对地电位。5.1.9电感矩阵inductancematrix多个导体间自感和互感组成的矩阵5.1.10电容矩阵CaPaCitanCematrix多个导体间自容与互容组成的矩阵5.1.11完美电导体边界条件boundaryconditiononperfecteIectricconductor电场强度矢量的切向分量为零的边界条件。5.1.12完美磁导体边界条件boundaryconditiononperfectmagneticconductor磁场强度矢量的切向分量为零的边界条件。5.1.13线圈激励COilexcitation一种电磁场激励方法，通过在计算区域中放置一个或多个线圈，将电流或电压施加到线圈上，来激励电磁场。5.1.14磁势边界条件magneticpotentiaIboundarycondition定义边界上矢量磁位的边界条件。5.1.15磁屏蔽magneticshielding由铁磁材料或亚铁磁材料制成的,用以减弱磁场透入给定区域的屏蔽体。5.1.16磁屏蔽边界条件magneticshieldingboundarycondition用于模拟磁屏蔽效果的边界条件，在边界节点上，将磁场的法向分量设置为零，以模拟磁场被磁屏蔽材料阻挡的效果。5.1.17阻抗边界条件impedanceboundarycondition用于计算电磁场只穿透铁磁材料边界外很短距离的边界条件，从而无须求解铁磁材料内的场，在边界处进行等效的一种方法。5.1.18磁化曲线magnetizationcurve物质内部磁场强度与磁感应强度之间的关系曲线。5.1.19磁滞损耗hysteresisloss铁磁体等在反复磁化过程中因磁滞现象而消耗的能量。5.1.20涡流损耗eddycurrentloss导体在磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，导体内感生电流导致的能量损耗。5.1.21磁致伸缩magnetostriction磁性物质在磁化过程中产生的伸缩现象。5.1.22趋肤效应skineffect导体中通过交流电流时，电流集中在导体外表层的现象，也成集肤效应。5.1.23趋肤深度skindepth电流密度从导体表面起下降到其值的0.368（即le）时的厚度，也称集肤深度。5.1.24邻近效应proximityeffect邻近导体通交变电流后其内部电流分布被相互影响的现象。5.1.25电动力electrodynamicforce载流导体在磁场中受到的力作用。5.1.26电场力eIectricfieldforce带电体在电场中受到的力作用。5.1.27洛伦兹力LOrentZforce运动电荷在磁场中的受力。5.1.28麦克斯韦应力张量MaxweIIstresstensor麦克斯韦应力张量体现了电场力、磁场力与电磁场动量密度之间的关系，可用于求解电磁场中的受力问题。5.2结构仿真专用术语5.2.1形变deformation由外力引起的结构尺寸和形状的单元变化量，表示结构的变形程度。5.2.2应变strain由外力作用下，通过结构某点的微线段元的单位长度变化量。5.2.3应力stress结构某点受到的单位面积的力。5.2.4应力集中stressconcentration求解域局部应力显著高于邻近区域的现象。5.2.5正应力normaIstress垂直于给定平面的应力分量。5.2.6剪应力shearstress平行于给定平面的应力分量。5.2.7应力主平面principalpIane在任意一点，至少存在三个应力主平面，应力主平面上无剪应力。5.2.8主应力principalstress应力主平面上的正应力。5.2.9强度strength结构抵抗破坏的能力。5.2.10刚度stiffness结构抵抗变形的能力。5.2.11稳定性stabiIity受力状态下结构保持原有平衡状态的能力。5.2.12几何非线性geometrynonIinearity因大变形引起结构几何形状变化的非线性行为。5.2.13材料非线性materiaInonIinearity非线性应力-应变关系引起的结构非线性行为。5.2.14模态modal结构固有振动特性，包括固有频率及其振型。5.2.15阻尼damping表征能量随时间或距离发生耗散的物理参数。5.2.16谐响应分析harmonyresponseanalysis用于分析结构在正弦规律变化载荷作用下结构稳态响应。5.2.17动力学分析Dynamicanalysis用于分析考虑阻尼及惯性效应的作用下，时变载荷对整个结构或部件影响。5.2.18静态分析StructuraIstaticanalysis用于分析结构在外部静态、准静态载荷作用下，忽略惯性和阻尼效应时，结构的应力、变形和稳定性。5.2.19瞬态分析transientdynamicsanalysis用于分析结构在随时间变化载荷下的运动、变形等。5.2.20谱分析spectrumanalysis用于分析结构在不同频率载荷下的动力学响应特性。5.2.21屈曲分析buckIinganalysis用于分析结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷。5.2.22模态叠加modaIsuperposition将结构振形加权叠加起来分析结构动力学响应的技术。5.2.23共振resonance受迫振荡系统固有频率同激励频率一致时产生的振动状态。5.3传热仿真专用术语5.3.1热分析thermaIanaIysis用于分析热载荷作用下系统温度场及其他热学参数的方法。5.3.2热传导heatconduction热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位,或者从温度较高的物体传递给与之接触的温度较低的另一个物体的过程。5.3.3热流速率heatflowrate单位时间传递的热量。5.3.4热流密度heatflowrate单位时间内通过单位面积的热量。5.3.5热导率thermaIconductivity当温度垂直向下梯度为l°Cm时，单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量。5.3.6比热容specificheatcapacity单位质量的物质，在温度升高时所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度乘积之比。5.3.7热阻thermaIresistance当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。5.3.8对流传热convectiveheattransfer在流体流动中发生的热量传递的现象。5.3.9对流换热系数convectiveheattransfercoefficient单位时间从单位面积散失的热量与温度差的比例系数5.3.10辐射传热radiationheattransfer以电磁波的形式进行热量传递的现象。5.3.11发射率emissivity物体的辐射能力与相同温度下黑体的辐射能力之比。5.3.12反射比reflectance投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。5.3.13相变传热phasechangeheattransfer物质在固态、液态、气态之间转变发生的传热过程。5.3.14热管heatpipe依靠自身内部工作液体相变实现传热的传热元件，利用介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程。5.4流体仿真专用术语5. 4.1自然对流naturaIconvection不依靠外力作用，由流体自身温度场或浓度场的不均匀所引起的流动。6. 4.2强制对流forcedconvection液体或气体在外力影响下所发生的对流。7. 4.3流体模型fluidmodeI描述流体特性的数学模型，如粘流性、可压缩与不可压缩性等。8. 4.4流速velocityofflow气体或液体质点在单位时间内通过的距离9. 4.5层流Iaminarflow流体平滑地或以规则的流程流动的一种形式。10. .6湍流turbulence流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向分速度的流动。11. .7黏性ViSCOSity施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性,表现为流体的内摩擦。5. 4.8动力粘度dynamicviscosity度量流体粘性大小的物理量，其数值上等于面积为1m，相距IIn的两平板，以lms的速度作相对运动时，因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力5.4.9雷诺数Reynoldsnumber用来表征强制对流下流体流动状态的无量纲数。5.4.10格拉晓夫数Grashofnumber用来表征自然对流下流体流动状态的无量纲数。5.4.11流体静压hydrostaticpressure流体静止时单位面积所受到垂直于该表面上的力。5.4.12流体动压hydrodynamicpressure流体流动时由于速度作用所产生的力。5.5声学仿真专用术语5.5.1声场soundfield在一定空间内声压和粒子振动的分布。声场描述了声波在空间中的分布和特征。5. 5.2声波soundwave在介质中传播的机械波，由分子的振动传递声能而产生。5.5. 3声源soundsource产生声波的物体或区域，可能是振动的物体、气体流动或其他声学现象的产物。5.5.4声速soundspeed声波在特定介质中传播的速度，取决于介质的密度和弹性特性。5.5.5声压soundpressure气体受到声扰动后，压强改变量称为声压，单位为pa,一般取其有效值。5.5.6基准声压referencesoundpressure对空气声，基准量通常选取20pao5.5.7声压级soundpressurelevel声压的有效值与基准声压的有效值之比的以10为底的对数的20倍。5.5.8声强soundintensity在垂直于传播方向上单位面积上通过的平均声能量流。5.5.9声强级soundintensityIeveI声强和参考声强之比的以10为底的对数的20倍。5.5.10声功率级soundpowerlevel声功率与基准声功率之比的以10为底的对数的10倍。5.5.11共振resonance当声波与物体的固有频率匹配时，增强声音的振幅的现象。5.5.12声散射soundscattering声波与物体表面相互作用而改变方向或能量传播的过程。5.5.13声衍射sounddiffraction声波在通过障碍物或穿过孔径时弯曲和传播的现象。5.5.14声学模态acousticmodes描述在有限空间内可能存在的特定声学振动模式，与空间的几何形状和边界条件有关。5.5.15声学吸收acousticabsorption介质对声波能量的吸收能力。5.5.16压力声学pressureacoustics研究在流体介质（如空气或水）中的声波传播。在ComSol中，这通常分为频域研究和时域研究，对应于稳态和瞬态问题。5.5.17结构声学StructuraIacoustics又称为振动声学，研究固体结构的振动如何产生声波以及声波如何在结构内部和表面传播。5.5.18气动声学aeroacoustics关注流体流动产生的声音，如风噪声和湍流噪声。通常涉及流体动力学和声学的耦合分析。5.5.19电动声学electroacoustics研究电声设备（如扬声器和麦克风）中电信号与声信号之间的转换过程。5.6多物理场耦合5.6.1顺序耦合sequentiaIcoupIing每个单场求解器间采用顺序独立求解方式,每个单场求解器总是从前一个顺序求解的单场求解器获取最新的耦合界面载荷信息。5.6.2直接耦合directcoupIing利用耦合单元直接计算耦合场的分析方法，即同时求解多物理场耦合方程组，同步更新耦合系统内的所有参数的耦合求解方法。5.6.3热-固耦合thermo-solidcoupIing温度场和应力场的相互耦合作用及影响。5.6.4流-固耦合fluid-solidcoupIing流体场和应力场的相互耦合作用及影响。5.6.5电磁一结构耦合eIectromagnetic-structurecoupIing电磁场和应力场的相互作用及影响。5.6.6电磁一热耦合eIectromagnetic-thermocoupIing电磁场和温度场的相互作用及影响,5.6.7热一流-固耦合thermo-fluid-strUCtUrecoupIing温度场、流体场和应力场的相互耦合作用及影响。5.6.8电磁一热一流耦合eIectromagnetic-soIidcoupIing电磁场、温度场和流体场的相互耦合作用及影响。5.6.9电磁-结构-热-流耦合eIectromagnetic-structure-fIuidcoupIing电磁场、结构场、温度场和流体场的相互耦合作用及影响。5.6.10场路耦合物理场与电路之间耦合过程中相互交换数据进行计算。