基于ANSYS的复合材料电缆支架的仿真分析

发布时间：2019-11-24 19:48

【摘要】：随着我国经济的迅速发展，城市的供电安全是衡量城市现代化的一个标准，在城市供电线路建设中，电缆隧道和电缆沟成为了主要通道，架设公用事业和工业电缆均采用电缆支架。由于传统的金属角钢支架本身生产耗能大，工序多，而且产品质量无法保证，在恶劣环境中极易腐蚀，设施维护费用高，寿命短，为输电安全造成了很大隐患。为了克服以上问题，采用复合材料代替角钢来生产电缆支架成为了目前用电安全的发展趋势。 本文以电缆支架为研究对象，结合有限元分析法和复合材料理论基础，基于复合材料的有限元分析方法，建立了复合材料电缆支架的三维有限元模型，并对其进行了非线性静力分析，同时阐述了复合材料电缆支架的机械性能及经济性，得到以下结论：复合材料电缆支架的变形程度随着电缆支架长度的增长而增大，并呈现出非线性的变化趋势，从整个曲线的变化趋势来看，电缆支架的变形趋势基本符合悬臂梁结构的变形规律；复合材料电缆支架的最大应力位置出现在上肋板与固定端的拐角处，在实际工程中应予以关注；复合材料电缆支架的最大变形随着层数的增加而减小，电缆支架的最大应力随着层数的增加而增大；随着电缆支架厚度的增加，其整体结构的最大变形相应增大，但最大应力相应的减小；相比于金属材质的电缆支架，复合材料电缆支架具有优良的力学性能、电性能和化学稳定性，且耐腐蚀、耐老化，具有阻燃性，不产生涡流损耗，并符合环境保护的原则，可有效控制产品质量，提高产品效率。
【图文】：

绪论研究的目的及意义经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，对工业生产的安全性与可靠性需求也日益提高。在输电线路建设工程也成了城市电缆铺设的主要通道。从目前的输电施工工程电缆支架承载，如图 1-1 所示。从电缆的生产与使用中发境采用不同材质的电缆支架，目前应用得比较广泛的主要水泥电缆支架、高分子复合材料电缆支架等，其中，金属合金电缆支架在电力系统和公用事业部门使用较多。

图 2-1 层合板的结构示意图 2-1 中，层合板包括两层叠加的单层板，形成三个表面，即上面，其中在中面上建立坐标系，用于推导内力和应变关系式应变与位移的关系式可表示为：xux yvy zwz yuxvxy zuxwxz zvywyz 层合板，假定为壳体类板元，可以不考虑其厚度，因此 0 zwz 0 yuxvxy 0 zvywyz
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM75

【参考文献】

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1 周祝林,叶进峰;HBB系列玻璃钢电缆保护管[J];安徽建筑;1999年05期

2 卢子兴,刘振国,麦汉超,陈作荣;三维编织复合材料强度的数值预报[J];北京航空航天大学学报;2002年05期

3 孙颖,李嘉禄,亢一澜;二步法三维编织复合材料弹性性能的有限元法预报[J];复合材料学报;2005年01期

4 刘云忠;纤维缠绕复合材料壳体的非线性大变形有限元分析[J];固体火箭技术;1997年02期

5 边文凤，，王建一，王殿富;纤维缠绕复合材料壳体非线性有限元分析[J];固体火箭技术;1996年04期

6 史传卿;郑思国;;高强度复合材料电力电缆支架技术性能研究[J];供用电;2011年02期

7 李聪华;复合材料电缆支架在地铁中的开发及应用[J];电气化铁道;2005年01期

8 周祝林;叶进峰;羊慧芳;吴佳杰;;玻璃钢电缆支架强度计算[J];玻璃钢;2010年01期

9 侯静梅;欧繁;;SMC高分子复合材料电缆支架的性能优势和应用[J];价值工程;2012年32期

10 丁守宝;;矿用电缆支架关键尺寸的灵敏度分析[J];煤矿机械;2008年09期

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1 彭文杰;复合材料层合结构极限强度预测方法及分层应力最小化研究[D];华中科技大学;2009年

本文编号：2565590