利用有限元法分析單芯光纖復(fù)合海纜扭轉(zhuǎn)與光纖應(yīng)變的關(guān)系
本文選題:光纖復(fù)合海纜 + 扭轉(zhuǎn); 參考:《電測(cè)與儀表》2016年23期
【摘要】:利用有限元法建立了海纜扭轉(zhuǎn)模型,對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分、施加扭轉(zhuǎn)載荷,模擬海纜不同角速度下的扭轉(zhuǎn)過(guò)程,最終提取了銅導(dǎo)體和光單元的應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù),并對(duì)銅導(dǎo)體的徑向和軸向應(yīng)力、應(yīng)變分布以及扭轉(zhuǎn)速度與銅導(dǎo)體應(yīng)力、應(yīng)變的變化關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,在同一時(shí)刻銅導(dǎo)體徑向應(yīng)力、應(yīng)變由內(nèi)到外依次增大,軸向應(yīng)力、應(yīng)變分布與扭轉(zhuǎn)角度大小有關(guān);海纜以不同角速度扭轉(zhuǎn)時(shí),銅導(dǎo)體的應(yīng)力、應(yīng)變的變化與角速度的大小呈現(xiàn)出了一定的規(guī)律,整體趨勢(shì)一致。最后,建立了光纖應(yīng)變與銅導(dǎo)體應(yīng)力的關(guān)系函數(shù),為利用光纖傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)海纜的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:The torsion model of submarine cable is established by finite element method. The torsion process of submarine cable is simulated by applying torsional load and mesh. Finally, the stress and strain data of copper conductor and optical element are extracted. The relationship between radial and axial stress, strain distribution, torsion velocity and stress and strain of copper conductor is analyzed. The results show that at the same time, the radial stress and strain increase from inside to outside, the axial stress and strain distribution are related to the torsion angle, and the stress of copper conductor increases with different angular velocity. The variation of strain and the magnitude of angular velocity show a certain rule, and the overall trend is consistent. Finally, the relationship function between the strain of optical fiber and the stress of copper conductor is established, which provides a theoretical basis for monitoring the torsional state of submarine cable by using optical fiber sensing technology.
【作者單位】: 華北電力大學(xué)電子與通信工程系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51407074) 河北省自然科學(xué)基金(E2015502053) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2015ZD21)
【分類號(hào)】:P756.1
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2118077
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