本文關(guān)鍵詞：一種新的覆冰導(dǎo)線舞動非線性有限元分析方法

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【摘要】：覆冰導(dǎo)線舞動嚴(yán)重威脅輸電線路的安全穩(wěn)定運行,論文針對覆冰導(dǎo)線的大幅舞動問題,基于Hamilton原理建立了耦合三個平動自由度和一個扭轉(zhuǎn)自由度以及偏心覆冰作用下導(dǎo)線的非線性舞動方程,提出了一種新的覆冰導(dǎo)線舞動分析非線性有限元模型,將相鄰跨導(dǎo)線和絕緣子等效為線性彈簧單元,同時考慮覆冰導(dǎo)線非線性氣動力和大幅舞動的幾何非線性,采用Newmark-β時間積分結(jié)合修正的Newton-Raphson非線性迭代求解舞動有限元方程.論文數(shù)值解與D形覆冰導(dǎo)線舞動實測值無論在振幅還是頻率方面均吻合得非常好,證明了論文新提出的導(dǎo)線舞動有限元模型的準(zhǔn)確性.論文研究表明:舞動是一種以上下運動為主的低頻振動,通常發(fā)生在一階上下自振頻率附近,其振幅和頻率由輸電線路的物理參數(shù)和風(fēng)載荷唯一確定,與初始運動狀態(tài)無關(guān).通過與現(xiàn)有方法對比,論文在覆冰導(dǎo)線的舞動模型和氣動力處理方面有較大的創(chuàng)新和改進,計算精度更高,效率較傳統(tǒng)有限元法有顯著提升,能為輸電線路舞動研究和防舞抑舞控制提供一種新的方法與思路.
【作者單位】： 華中科技大學(xué)力學(xué)系;工程結(jié)構(gòu)分析與安全評定湖北省重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(11572132和11572137)資助
【分類號】：TM75;TB115
【正文快照】： 0引言覆冰導(dǎo)線舞動是橫向風(fēng)作用于非對稱覆冰導(dǎo)線截面產(chǎn)生的一種大幅低頻自激振動[1],其頻率一般在0.1-3Hz之間,振幅約為導(dǎo)線直徑的5-300倍,是由氣動力、彈性力和慣性力組合作用下的一種動不穩(wěn)定問題[2].由于舞動幅度大,持續(xù)時間長,會對高壓輸電線路的安全運行構(gòu)成嚴(yán)重威脅.導(dǎo)，

本文編號：1212300