本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料絕緣子抗震性能試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 高壓電氣設(shè)備 抗震性能 有復(fù)合材料絕緣子 擬靜力試驗(yàn) 地震臺試驗(yàn) 限元分析

【摘要】：電力系統(tǒng)是生命線工程的重要組成部分,近年來由于地震的頻發(fā),造成部分地區(qū)電網(wǎng)的損壞甚至癱瘓,這也對電力設(shè)備的抗震性能提出了更高的要求。絕緣子是輸電線路的重要組成部分,起到電氣絕緣與機(jī)械支撐的作用。隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,復(fù)合材料絕緣子已開始逐步取代傳統(tǒng)的瓷質(zhì)絕緣子,用以提高電力系統(tǒng)的抗震性能。但我國目前對于復(fù)合材料絕緣子的相關(guān)研究還相對較少,因此開展對其抗震性能的研究具有重要的意義和價(jià)值。本文首先進(jìn)行了復(fù)合材料絕緣子的擬靜力試驗(yàn),其中包括作動器加載方案的確定,基于撓度、轉(zhuǎn)角與應(yīng)變的試驗(yàn)以及極限承載能力試驗(yàn)。通過試驗(yàn)得到其結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵抗震特征值,同時(shí)得出結(jié)論：在研究絕緣子關(guān)鍵部位的剛度及彈性模量時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮基于應(yīng)變的試驗(yàn)方法。通過極限承載能力試驗(yàn),得出絕緣子在靜力載荷作用下的極限承載能力及破壞形式。然后,以相同的原型進(jìn)行復(fù)合材料絕緣子的動特性試驗(yàn)設(shè)計(jì),并在地震臺完成相應(yīng)的試驗(yàn),其中包括動特性探查試驗(yàn)與極限承載能力試驗(yàn)。動特性探查試驗(yàn)主要研究復(fù)合材料絕緣子的頻率特性及阻尼特性,極限承載能力試驗(yàn)主要研究復(fù)合材料絕緣子在人工合成地震波的載荷作用下,發(fā)生震損與破壞時(shí)的極限承載能力及破壞形式。通過擬靜力試驗(yàn)與動特性試驗(yàn)的對比分析,得出結(jié)論：在適當(dāng)提高安全系數(shù)的前提下,可以通過擬靜力試驗(yàn)確定復(fù)合材料絕緣子的抗震極限承載能力,且兩種試驗(yàn)下的破壞形式基本保持一致。因此,建議將絕緣子底部套管與法蘭連接處發(fā)生破壞損傷時(shí)的極限彎矩,作為抗震承載能力指標(biāo)。最后,本文還通過Ansys軟件對復(fù)合材料絕緣子進(jìn)行有限元分析,并通過與試驗(yàn)的對比得出結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi),基于擬靜力試驗(yàn)與Ansys有限元分析的抗震性能評價(jià)方法是可靠的,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)的擴(kuò)大安全系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：高壓電氣設(shè)備 抗震性能 有復(fù)合材料絕緣子 擬靜力試驗(yàn) 地震臺試驗(yàn) 限元分析
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM216
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 復(fù)合材料絕緣子概述10-14
• 1.2.1 玻璃纖維復(fù)合材料分類11-12
• 1.2.2 玻璃纖維制造工藝12-13
• 1.2.3 復(fù)合材料絕緣子傘裙13
• 1.2.4 復(fù)合材料絕緣子的制造工藝13-14
• 1.2.5 復(fù)合材料絕緣子的特點(diǎn)14
• 1.3 復(fù)合材料絕緣子抗震性能的研究現(xiàn)狀14-19
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 電氣設(shè)備抗震分析的相關(guān)理論研究21-32
• 2.1 地震學(xué)基礎(chǔ)21-22
• 2.2 地震譜分析22-30
• 2.2.1 概率密度譜22-23
• 2.2.2 功率譜23-24
• 2.2.3 反應(yīng)譜24-30
• 2.3 人工地震波的合成方法30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 復(fù)合材料絕緣子的擬靜力試驗(yàn)32-56
• 3.1 復(fù)合材料絕緣子的撓度和轉(zhuǎn)角34-38
• 3.2 復(fù)合材料絕緣子的擬靜力試驗(yàn)38-52
• 3.2.1 試驗(yàn)作動器加載方案38-39
• 3.2.2 基于撓度的試驗(yàn)研究39-42
• 3.2.3 基于轉(zhuǎn)角的試驗(yàn)研究42-49
• 3.2.4 基于應(yīng)變的試驗(yàn)研究49-52
• 3.2.5 三種試驗(yàn)方法的對比分析52
• 3.3 靜力載荷下復(fù)合材料絕緣子的極限承載能力52-54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第4章 復(fù)合材料絕緣子的動特性試驗(yàn)56-77
• 4.1 復(fù)合材料電氣設(shè)備的抗震性能評估方法56-57
• 4.2 動力時(shí)程分析理論57-58
• 4.3 復(fù)合材料絕緣子的地震臺試驗(yàn)58-75
• 4.3.1 復(fù)合材料絕緣子動特性探查試驗(yàn)61-66
• 4.3.2 復(fù)合材料絕緣子極限承載能力試驗(yàn)研究66-74
• 4.3.3 復(fù)合材料絕緣子的地震臺試驗(yàn)與擬靜力試驗(yàn)對比分析74-75
• 4.4 本章小結(jié)75-77
• 第5章 復(fù)合材料絕緣子的有限元分析77-84
• 5.1 Ansys有限元分析軟件簡介77-79
• 5.2 復(fù)合材料絕緣子的有限元分析79-83
• 5.2.1 有限元分析與擬靜力試驗(yàn)的對比79-82
• 5.2.2 有限元分析與動特性試驗(yàn)的對比82-83
• 5.3 本章小結(jié)83-84
• 第6章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 主要工作與結(jié)論84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果91-92
• 致謝92

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本文編號：571834