万 佳，周正亮，刘晓静，卢 敏

（1.南京玻璃纤维研究设计院有限公司，南京 210012；2.南京航空航天大学，南京 211103）

0 前言

绝缘筒是开关设备的主体结构，在城市电网、配电系统供电以及航空航天、船舶、化学工业中都有广泛应用［1,2］。其使用工况条件较为严苛，需同时承受内部气压和直流脉冲电压的作用，因此要求材料具有机械强度高、承压性能好、绝缘等综合特性［3,4］。玻璃纤维增强树脂基复合材料凭借其良好的力学、电绝缘、耐高温、耐疲劳等综合优异性能和较低的工程造价，在越来越多的绝缘系统基础设施建设中获得了应用［5,6］。有限元分析软件作为一套功能强大的工程模拟软件，能够解决许多复杂的非线性问题，其丰富的单元库、材料模型库也为分析人员提供了便捷的分析条件［7-10］。

某型绝缘筒是一种典型的筒状含法兰结构，与其配套的辅件如金属封头、紧固件等构成封闭绝缘系统。在工作过程中，绝缘筒需承受高压气体的冲刷，为保证系统的安全运行，绝缘筒需满足结构刚、强度高的要求，以保证产品本身的结构安全及绝缘作用。因此准确地模拟、了解结构承受内压下的应力、变形分布及其变化规律，对提高复合材料绝缘筒产品质量有着重要意义。利用有限元仿真分析软件优越的分析能力和模拟复杂系统的可靠性，可将该软件与玻璃钢材料物理参数有机结合，模拟承受内压情况下绝缘构件主体及装配件的应力和位移分布，预测破坏模式和破坏位置，为复合材料绝缘筒方案设计提供参考。……