架空高压输电线路通电温变微风振动疲劳寿命研究

发布时间：2020-08-08 05:21

【摘要】：架空输电导线在运行中受载流量影响内部温度将会发生改变,同时由于张力的存在,输电线路发生微风振动时其疲劳寿命必然与常温状态有所差异。目前现有文献在进行输电导线疲劳寿命预测计算时一般都取整根导线常温状态下的平均应力,但钢芯铝绞线内部各层材料不同,内部各层轴向拉力也不相同,在受到通电温变影响时应力变化更加复杂。所以计算输电导线在运行温度下各层应力对更精确计算微风振动疲劳寿命很有必要。针对这一问题,本文对常温、通电温变状态下导线力学性能及其对疲劳寿命影响进行研究。主要工作为:首先,研究了常温下输电导线应力,并通过理论计算得到截面分层应力;利用ANSYS Workbench建立了导线精细实体模型,将仿真结果与计算结果进行对比,验证了该计算公式的准确性。其次,根据输电导线分层应力特性、协同变形与线膨胀变形特点,结合第2章节导线分层应力公式与温度应力基本公式推导了温度作用下输电导线截面分层应力。利用第2章节建立的三维实体模型加载拉应力与温度场进行仿真分析,将所得结果与计算结果进行对比验证,结果显示本文建立的计算公式同时适用于截面等温截面径向温差两种情况。最后,详细介绍了架空输电导线微风振动的机理与导线疲劳寿命预测的方法。通过Goodman模型引入本文推导公式求解等效交变应力,并结合风速风向概率分布、S-N曲线和线性疲劳累计损伤理论对输电线路疲劳寿命进行评估。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM75
【图文】：

理论值对比分析。通输电导线安全和抗力计算方法主要以钢芯铝绞线在镀锌钢芯线外的以钢芯铝绞线的外部提供了足够的强度体抗拉伸强度。钢芯中心轴的夹角不同，次减小，因此钢芯铝。

图 2.2 输电导线受力情况力 和 与线的内力——线张力 iF和线剪力 Q如图 2.2 所示。根据几何关系列出以下公式：sincosi i iiiS QF U sin Q cosi i i i i F 的剪切力 是由弯曲和扭转引起的，几何上受到的股线剪力为： , ,sinQ cos sinii b i i tor i iiM Mr 线材的线绕组半径,r rW i i ，绕副法线的弯矩为M

coi i i i i i z S z F ，股线捻角和股线半径仅力Qi也非常小，所以在在计算线材张力iF 时可以由此，在式 2.3 中，图中cosiiisF sini i iU F tani i iU S 拉力及忽略小剪切力，

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本文编号：2785114