一种新的覆冰导线舞动非线性有限元分析方法

发布时间：2017-11-21 21:14

  本文关键词：一种新的覆冰导线舞动非线性有限元分析方法

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【摘要】：覆冰导线舞动严重威胁输电线路的安全稳定运行,论文针对覆冰导线的大幅舞动问题,基于Hamilton原理建立了耦合三个平动自由度和一个扭转自由度以及偏心覆冰作用下导线的非线性舞动方程,提出了一种新的覆冰导线舞动分析非线性有限元模型,将相邻跨导线和绝缘子等效为线性弹簧单元,同时考虑覆冰导线非线性气动力和大幅舞动的几何非线性,采用Newmark-β时间积分结合修正的Newton-Raphson非线性迭代求解舞动有限元方程.论文数值解与D形覆冰导线舞动实测值无论在振幅还是频率方面均吻合得非常好,证明了论文新提出的导线舞动有限元模型的准确性.论文研究表明:舞动是一种以上下运动为主的低频振动,通常发生在一阶上下自振频率附近,其振幅和频率由输电线路的物理参数和风载荷唯一确定,与初始运动状态无关.通过与现有方法对比,论文在覆冰导线的舞动模型和气动力处理方面有较大的创新和改进,计算精度更高,效率较传统有限元法有显著提升,能为输电线路舞动研究和防舞抑舞控制提供一种新的方法与思路.
【作者单位】： 华中科技大学力学系;工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(11572132和11572137)资助
【分类号】：TM75;TB115
【正文快照】： 0引言覆冰导线舞动是横向风作用于非对称覆冰导线截面产生的一种大幅低频自激振动[1],其频率一般在0.1-3Hz之间,振幅约为导线直径的5-300倍,是由气动力、弹性力和惯性力组合作用下的一种动不稳定问题[2].由于舞动幅度大,持续时间长,会对高压输电线路的安全运行构成严重威胁.导，

本文编号：1212300