【摘要】：海底電纜的嚴重彎曲會導致漏電、接地、短路和斷纜等事故。通過實體實驗研究海底電纜的彎曲特性存在成本高、難度大,海底電纜各層結構數據不易獲取等問題。為此,文中提出了單芯光纖復合海底電纜彎曲有限元建模實驗方法。對海底電纜的結構進行了簡化,建立了單芯海底電纜有限元模型,選用SOLID164和SHELL163單元,利用ALE算法,結合掃略和映射方法進行網格劃分,對模型進行了求解,根據力學和結構特性對海底電纜進行了單端約束并施加轉動慣量載荷,真實地模擬了海底電纜的彎曲過程。結果表明,模型沙漏能控制在內能的1%以內,海底電纜各層應力、應變數據符合彈塑性材料特性和工程經驗,為海底電纜彎曲特性的研究和光纖傳感技術的應用提供了參考。
[Abstract]:Severe bending of submarine cables can lead to leakage, grounding, short-circuit and cable breakage. It is difficult to study the bending characteristics of submarine cable by physical experiment, and it is difficult to obtain the structural data of each layer of submarine cable. In this paper, a finite element modeling method for single core fiber optic fiber composite submarine cable bending is presented. The structure of submarine cable is simplified, and the finite element model of single core submarine cable is established. The model is solved by using SOLID164 and SHELL163 elements, using ALE algorithm, combined with sweeping and mapping methods. According to the mechanical and structural characteristics, the single end constraint and the moment of inertia load are applied to the submarine cable, and the bending process of the submarine cable is simulated. The results show that the model hourglass energy is controlled within 1% of the internal energy, and the stress and strain data of each layer of submarine cable accord with the characteristics of elastic-plastic material and engineering experience, which provides a reference for the study of bending characteristics of submarine cable and the application of optical fiber sensing technology.
【作者單位】： 國網浙江省電力公司舟山供電公司;浙江舟山海洋輸電研究院有限公司;華北電力大學電子與通信工程系;
【基金】：浙江省電力公司項目(5211ZS14009M) 國家自然科學基金(51407074) 河北省自然科學基金(E2015502053)~~
【分類號】：P756.1

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本文編號：2176283