电力工业论文_输电导线冲击荷载碰撞振动

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摘要：文章目录 摘要 Abstract 第1章 绪论 1.1 课题背景及研究的目的和意义 1.1.1 课题背景 1.1.2 课题研究的目的和意义 1.2 输电导线冲击荷载碰撞振动特性的国内外研究现状 1.2.1 输电导线冲击荷

文章目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

    1.1.1 课题背景

    1.1.2 课题研究的目的和意义

1.2 输电导线冲击荷载碰撞振动特性的国内外研究现状

    1.2.1 输电导线冲击荷载碰撞振动特性理论研究现状

    1.2.2 输电导线冲击荷载碰撞振动特性仿真研究现状

    1.2.3 输电导线冲击荷载碰撞振动特性试验研究现状

1.3 目前存在且尚需解决的问题

1.4 本文的主要研究内容

第2章 输电导线冲击荷载碰撞振动特性数学模型及求解方法

2.1 引言

2.2 输电导线冲击荷载碰撞振动特性数学模型

    2.2.1 输电导线冲击参数方程

    2.2.2 输电导线冲击力方程

    2.2.3 输电导线冲击荷载碰撞振动方程

2.3 输电导线冲击荷载碰撞振动特性数学模型求解

    2.3.1 输电导线冲击参数方程迭代法求解

    2.3.2 输电导线冲击力方程迭代法求解

    2.3.3 输电导线冲击荷载碰撞振动方程Newmark-β法求解

    2.3.4 输电导线冲击荷载碰撞振动特性求解数据

2.4 本章小结

第3章 输电导线整档冲击振动特性仿真分析

3.1 引言

3.2 建立输电导线整档冲击振动仿真模型

3.3 不同冲击力下输电导线整档冲击振动弧垂仿真分析

    3.3.1 500N冲击力下输电导线整档冲击振动弧垂仿真分析

    3.3.2 1000N冲击力下输电导线整档冲击振动弧垂仿真分析

    3.3.3 1500N冲击力下输电导线整档冲击振动弧垂仿真分析

    3.3.4 2000N冲击力下输电导线整档冲击振动弧垂仿真分析

    3.3.5 不同冲击力下输电导线整档冲击振动弧垂仿真结论

3.4 不同冲击力下输电导线整档冲击振动竖向位移仿真分析

    3.4.1 500N冲击力下输电导线整档冲击振动竖向位移仿真分析

    3.4.2 1000N冲击力下输电导线整档冲击振动竖向位移仿真分析

    3.4.3 1500N冲击力下输电导线整档冲击振动竖向位移仿真分析

    3.4.4 2000N冲击力下输电导线整档冲击振动竖向位移仿真分析

    3.4.5 不同冲击力下输电导线整档冲击振动竖向位移仿真结论

3.5 本章小结

第4章 输电导线局部冲击变形特性仿真分析

4.1 引言

4.2 建立输电导线局部冲击变形仿真模型

4.3 不同冲击速度下输电导线局部冲击变形仿真分析

    4.3.1 5m/s冲击速度下输电导线局部冲击变形仿真分析

    4.3.2 10m/s冲击速度下输电导线局部冲击变形仿真分析

    4.3.3 15m/s冲击速度下输电导线局部冲击变形仿真分析

    4.3.4 20m/s冲击速度下输电导线局部冲击变形仿真分析

    4.3.5 不同冲击速度下输电导线局部冲击变形仿真结论

4.4 本章小结

第5章 输电导线冲击荷载碰撞振动特性试验分析

5.1 引言

5.2 输电导线冲击荷载碰撞振动特性现场试验

    5.2.1 设计输电导线冲击荷载碰撞振动特性试验方案

    5.2.2 搭建输电导线冲击荷载碰撞振动特性试验平台

5.3 输电导线冲击荷载碰撞振动特性试验数据分析

    5.3.1 输电导线冲击荷载碰撞振动特性试验数据处理

    5.3.2 输电导线冲击荷载碰撞振动特性试验数据对比分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

附录

文章摘要:输电导线受到冲击荷载作用时,一方面会导致导线大幅振动,引起相间短路或单相接地等故障。另一方面会产生局部结构变形甚至破坏,丧失原有机械强度,发生断线事故,严重影响线路安全运行。因此,课题以输电导线冲击荷载碰撞振动为研究对象,建立数学模型、整档冲击振动仿真模型和局部冲击变形仿真模型以及输电导线冲击荷载碰撞振动试验平台,进行了输电导线冲击荷载碰撞振动数值求解、仿真分析和试验测试,得到了输电导线冲击荷载碰撞振动特性变化规律。首先,考虑输电导线冲击荷载碰撞振动过程中阻尼作用以及局部变形的影响,基于柔性体碰撞动力学理论、Hertz接触理论和达朗贝尔原理,建立输电导线冲击荷载碰撞振动特性数学模型并求解计算,利用递推法编写MATLAB求解计算程序求解输电导线冲击参数方程和输电导线冲击力方程;利用Newmark-β法编写MATLAB求解计算程序求解输电导线冲击荷载碰撞振动方程,进而定量分析输电导线冲击荷载碰撞振动过程中导线振动幅值、结构形变量等参数变化情况。其次,考虑输电导线的宏观整档振动,建立输电导线整档冲击振动仿真模型,利用非线性瞬态力模拟法模拟冲击荷载作用过程,同时考虑冲击荷载不同冲击位置、不同冲击速度对输电导线振动特性的影响,对输电导线在冲击荷载下的振动特性进行定量分析;考虑输电导线的微观局部变形,建立输电导线局部冲击变形仿真模型,施加不同大小的冲击速度荷载,得到局部输电导线在不同冲击速度作用下的变形数据。最后,考虑不同碰撞位置、不同碰撞速度下输电导线受冲击荷载作用的振动特性,搭建输电导线冲击荷载碰撞振动试验平台,建立输电导线的缩尺模型,利用非线性瞬态力模拟法进行冲击试验,通过位移采集系统得到试验数据,通过将试验数据与同工况参数下的仿真计算和数值求解结果进行对比,分析输电导线冲击荷载碰撞振动特性,更好地对理论研究中的数学模型进行对比修正。研究结果表明:输电导线各位置的竖向位移随冲击速度增加和作用位置接近而增大;整档导线的竖向位移最大值随着冲击速度的增加并不总是出现在档距中央处;输电导线受冲击荷载损伤破坏最严重的区域是最外层铝股,在10m/s以上冲击速度时损伤截面积超过30%;试验测试结果证明了数值求解结果和仿真计算结过准确度大于90%。

文章来源：《振动与冲击》 网址: http://www.zdycjzz.cn/qikandaodu/2022/0928/971.html

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