海底高压光电复合缆故障仿真方法研究
发布时间：2021-08-07 17:55
随着21世纪海洋时代的到来，光电复合海底电缆因具有信息与电能传输等诸多优点，在科学研究与工程应用领域的重要性日益突出。目前的研究集中在使用实验方法分析光纤信息与海缆状态之间的关系，鲜见通过仿真技术对不同情况下海缆中复合光纤信息的研究。本课题以我国某省电力公司重大科技项目为依托开展研究，提出了通过模拟仿真技术获取复合光纤信息，进而对海底光电复合缆状态做出判断的方法，为光电复合海底电缆的状态监测提供了理论基础，填补了此方面研究的不足。本文以有限元方法为基本理论，以110kV XLPE光电复合海缆为研究对象，分析了在不同情况下光电复合海缆的动力学与热力学过程，获得问题的有限元方程，然后使用模拟仿真方法进行研究。本文研究分析了光电复合海缆的结构特点，根据工程实际建立光电复合海缆的几何模型，提出了结合有限元分析软件ANSYS的APDL语言建立精确铠装钢丝的方法，再现光电复合海缆各部分构造；在几何模型的基础上，结合光电复合海缆工作环境，进行单元选择、材料模型选择与有限元网格划分控制等工作，并进行合理简化，建立了光电复合海缆锚害和热传递问题的有限元模型；分析并研究有限元计算的结果，得到复合光纤上的应...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
刚性模具挤压下ALE网格与Lagrange网格计算效果
A ，即 ALE 域，引入参考坐标系（也称为 ALE 位置矢量用χ 表示。一般情况下，ALE 坐标系（中，也不完全附着在材料节点上，其网格可做任下的计算域。型与 ALE 坐标的转换形后的形状和位置状态，分别使用参考状态和变同状态。在某一瞬时，物体在空间占据的区域称物体构型为 V0，构型 V0称之为物体的初始构型。运动，构型变为 V，构型 V 称之为物体的现时构的位置矢量 X 确定，V 的质点位置由空间坐标系料域到空间域的映射，φ表示参考域域到空间域Ψ的逆表示。图 2-2 给出了 ALE 算法中坐标系转
制在 Lagrange 描述与 Eular 描述之间相互转化。接触算法程中，船锚对海缆外表面的接触碰撞是必然过程，不会发生穿透以及接触面之间正确的能量和力的传，分别为动力约束法、分配参数法和对称罚函数法前仅适用于固连接触，即只有约束条件，没有释放会出现主节点不受约束的跨越从表面的现象；分配有分离的滑动处理，主要针对如爆炸的气体对结构要研究内容；对称罚函数法计算简单，很少激起网恒准确，不需要碰撞和释放条件，应用最广泛，可触问题[36]。防止接触穿透问题，对称罚函数法中引入了界面接穿透，界面接触力就会起到阻碍作用，相当于在接限制穿透现象的发生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海底电缆及其技术难点[J]. 邱巍,鲍洁秋,于力,韩刚. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2012(01)
[2]光电复合技术在我国110kV海底电缆中的首次应用[J]. 吴飞龙,杨力帆. 中国电力. 2011(02)
[3]基于有限元法对海底光缆抗锚害的研究[J]. 林开泉,王红霞,张雁龙,刘红亮. 光纤与电缆及其应用技术. 2010(06)
[4]基于有限元法的XLPE电缆载流量计算及其影响因素分析[J]. 王有元,陈仁刚,陈伟根,杜林,袁园. 重庆大学学报. 2010(05)
[5]交联电缆集群敷设载流量的数值计算[J]. 鲁志伟,于建立,郑良华,葛丽婷. 高电压技术. 2010(02)
[6]基于有限元法的地下电缆群温度场及载流量的仿真计算[J]. 张洪麟,唐军,陈伟根,王有元. 高压电器. 2010(02)
[7]分布式光纤传感在海底电缆检测中的应用[J]. 李荣伟,李勇涛. 电力系统通信. 2010(02)
[8]高压交联聚乙烯电缆在线监测及检测技术的研究现状[J]. 朱晓辉,杜伯学,周风争,高宇,李志坚,马宗乐,唐庆华,干耀生. 绝缘材料. 2009(05)
[9]一种精确海缆铠装钢丝几何建模法探讨[J]. 周学军,王瑛剑,伍先俊,李兢. 武汉理工大学学报. 2009(15)
[10]大长度海底光纤复合电力电缆制造[J]. 王国忠. 电线电缆. 2008(05)
硕士论文
[1]应用ALE有限元法对飞机水上迫降过程的流固耦合仿真[D]. 方超.复旦大学 2011
[2]弹丸挤进变形模拟问题研究[D]. 韩文祥.南京理工大学 2009
本文编号：3328262
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
刚性模具挤压下ALE网格与Lagrange网格计算效果
A ，即 ALE 域，引入参考坐标系（也称为 ALE 位置矢量用χ 表示。一般情况下，ALE 坐标系（中，也不完全附着在材料节点上，其网格可做任下的计算域。型与 ALE 坐标的转换形后的形状和位置状态，分别使用参考状态和变同状态。在某一瞬时，物体在空间占据的区域称物体构型为 V0，构型 V0称之为物体的初始构型。运动，构型变为 V，构型 V 称之为物体的现时构的位置矢量 X 确定，V 的质点位置由空间坐标系料域到空间域的映射，φ表示参考域域到空间域Ψ的逆表示。图 2-2 给出了 ALE 算法中坐标系转
制在 Lagrange 描述与 Eular 描述之间相互转化。接触算法程中，船锚对海缆外表面的接触碰撞是必然过程，不会发生穿透以及接触面之间正确的能量和力的传，分别为动力约束法、分配参数法和对称罚函数法前仅适用于固连接触，即只有约束条件，没有释放会出现主节点不受约束的跨越从表面的现象；分配有分离的滑动处理，主要针对如爆炸的气体对结构要研究内容；对称罚函数法计算简单，很少激起网恒准确，不需要碰撞和释放条件，应用最广泛，可触问题[36]。防止接触穿透问题，对称罚函数法中引入了界面接穿透，界面接触力就会起到阻碍作用，相当于在接限制穿透现象的发生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]海底电缆及其技术难点[J]. 邱巍,鲍洁秋,于力,韩刚. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2012(01)
[2]光电复合技术在我国110kV海底电缆中的首次应用[J]. 吴飞龙,杨力帆. 中国电力. 2011(02)
[3]基于有限元法对海底光缆抗锚害的研究[J]. 林开泉,王红霞,张雁龙,刘红亮. 光纤与电缆及其应用技术. 2010(06)
[4]基于有限元法的XLPE电缆载流量计算及其影响因素分析[J]. 王有元,陈仁刚,陈伟根,杜林,袁园. 重庆大学学报. 2010(05)
[5]交联电缆集群敷设载流量的数值计算[J]. 鲁志伟,于建立,郑良华,葛丽婷. 高电压技术. 2010(02)
[6]基于有限元法的地下电缆群温度场及载流量的仿真计算[J]. 张洪麟,唐军,陈伟根,王有元. 高压电器. 2010(02)
[7]分布式光纤传感在海底电缆检测中的应用[J]. 李荣伟,李勇涛. 电力系统通信. 2010(02)
[8]高压交联聚乙烯电缆在线监测及检测技术的研究现状[J]. 朱晓辉,杜伯学,周风争,高宇,李志坚,马宗乐,唐庆华,干耀生. 绝缘材料. 2009(05)
[9]一种精确海缆铠装钢丝几何建模法探讨[J]. 周学军,王瑛剑,伍先俊,李兢. 武汉理工大学学报. 2009(15)
[10]大长度海底光纤复合电力电缆制造[J]. 王国忠. 电线电缆. 2008(05)
硕士论文
[1]应用ALE有限元法对飞机水上迫降过程的流固耦合仿真[D]. 方超.复旦大学 2011
[2]弹丸挤进变形模拟问题研究[D]. 韩文祥.南京理工大学 2009
本文编号：3328262
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