近年來隨著西電東送國家電網(wǎng)建設規(guī)劃的提出,電纜張力架設工程項目日益增多,而編織鋼絲繩作為引導和牽引架設電纜的重要工器具,起著不可替代的作用。由于編織鋼絲繩在工程施工中,反復承受拉伸、扭轉及其復合載荷的作用,因此,受力狀況十分復雜,導致鋼絲繩產(chǎn)生變形、磨損,出現(xiàn)斷絲、斷股等現(xiàn)象,從而對電力施工造成嚴重安全隱患。為此,本文以電纜張力架設工況為背景,以牽引用編織鋼絲繩為研究對象,借助理論分析、數(shù)值模擬及試驗研究,開展其在拉-扭復合載荷作用下的力學及摩擦磨損性能研究,對于改進編織鋼絲繩結構以及壽命預估具有重要的理論意義和應用價值。論文結合電纜張力架設工況,進行四方八股編織鋼絲繩YS9-8×19拉伸、扭轉載荷以及摩擦磨損成因分析,并定量探究了導致繩體產(chǎn)生扭轉的摩擦力;以平直繩股為對象,進行了拉伸、扭轉載荷下的力學分析,分別得到了其在拉伸、扭轉載荷下的力學模型;借鑒四心圓橢圓近似法,將編織鋼絲繩繩股展開為平直股,進行了拉-扭載荷下編織鋼絲繩繩股的受力分析,推導出在該復合載荷下編織鋼絲繩繩股沿股軸向應變表達式,構建出其在拉-扭復合載荷下力學模型,為進一步編織鋼絲繩繩絲的力學響應以及磨擦磨損性能的研究... 

【文章來源】：濟南大學山東省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1張力放線工作示意圖

濟南大學碩士學位論文1第一章緒論1.1研究背景張力放線（見圖1.1）是輸電線路建設的主要施工形式，電纜的張力架設主要是利用牽引機、張力放線機以及編織鋼絲繩的牽引來實現(xiàn)的。隨著電網(wǎng)張力放線工程向著大規(guī)模發(fā)展，其相關工程器具的使用量也隨之增大。因此，工程器具的使用壽命及安全性能對于保證張力放線作業(yè)的安全及質量起到了至關重要的作用，其中作為輸電線路工程張力放線施工的主要工器具之一的編織鋼絲繩，其力學以及摩擦磨損性能對放線施工安全有著舉足輕重的作用。圖1.1張力放線工作示意圖編織鋼絲繩是由一組左旋和一組右旋的單股圓股鋼絲繩按交叉的螺旋軌跡編織而成，兩組左旋和右旋的繩股數(shù)量相等且對稱編織，因此，產(chǎn)生兩組方向相反的力矩而平衡，使鋼絲繩不會發(fā)生旋轉，其實物圖片如圖1.2所示。圖1.2YS9-8×19編織鋼絲繩實物圖鐵塔牽引機鋼絲繩收線裝置牽引鋼絲繩張力放線機電纜電纜盤

炙可?牧ρ?閱芙?辛搜芯浚?肜礪酆褪??模擬結果形成了良好的驗證。Ivanco[18]等利用有限元分析軟件對1×7和1×19型號的鋼絲繩繩股進行了在恒軸向拉力作用下的蠕變數(shù)值研究，對該型號鋼絲繩在不同拉伸載荷下股的蠕變特性進行了分析。文獻[19-21]分別利用仿真軟件及有限元分析方法對鋼絲繩進行了拉伸載荷下的應力分布、力學性能以及磨損繩絲的力學性能進行了研究。Zhang[22]等在Frenet框架的基礎上，提出了一種以任意光滑空間曲線為中心路徑的通用數(shù)學螺旋模型，基于該模型可以更準地建立復雜的捻制類鋼絲繩幾何模型，如圖1.4所示。圖1.4鋼絲繩三維模型王瑩瑩等[23]針對水下吊裝用鋼絲繩，對其在不同階段的鋼絲繩形態(tài)、有效張力以及彈性伸長量進行了研究，對水下吊裝安全具有重大意義。譚廷帥[24]通過試驗的方法對礦用鋼絲繩彈性模量的變化進行了研究，尋找影響其彈性模量變化的相關參數(shù)對指導鋼絲繩的設計和使用具有重要意義。張新[25]等基于立井提升用6×36WS型鋼絲繩，通過建立數(shù)學模型的方法，對影響其受力情況的相關參數(shù)進行了研究，結果表明，螺旋角對其影響較大。周潔[26]等利用數(shù)值模擬的方法，研究了捻距對鋼絲繩力學性能的影響，并選出最佳捻距范圍。高志剛[27]以磁機械效應理論為基礎，利用試驗和數(shù)值仿真的手段，對鋼絲繩應力狀態(tài)及損傷程度的量化關系問題進行了研究，為鋼絲繩檢測提供了理論依據(jù)。張曼曼[28]等考慮了泊松比效應和接觸變形的影響，利用半解析法建立了鋼絲繩軸向拉伸和扭轉載荷下的力學模型，并對其進行了求解。Jikal[29]等分別對19×7不旋轉鋼絲繩腐蝕和未腐蝕繩絲進行了拉伸試驗，研究了腐蝕對繩絲力學性能的影響，并通過理論建模的方法對鋼絲繩損傷進行了描述。Cao[30]等針對目前鋼絲繩彎曲狀態(tài)缺乏通用力學模


本文編號：3577028