輸電導線及接續(xù)部分運行理論與試驗

目錄
前言
緒論 1
第1章 輸電線路直、彎導線分層力學模型 5
1.1 輸電線路直導線分層力學模型 5
1.1.1 輸電線路直導線分層股線受力平衡 5
1.1.2 輸電線路直導線分層股線張拉變形 7
1.2 輸電線路彎曲導線分層力學模型 8
1.2.1 輸電線路彎曲導線分層股線數(shù)學模型 9
1.2.2 輸電線路彎曲導線分層股線受力平衡 10
1.2.3 輸電線路彎曲導線分層股線彎曲變形 11
1.3 輸電線路直、彎導線分層截面彎曲剛度計算 12
1.4 求解輸電導線分層力學模型 13
1.4.1 程序化編程求解 13
1.4.2 工程計算 14
第2章 輸電導線損傷狀態(tài)下運行特性數(shù)學模型 16
2.1 輸電導線損傷狀態(tài)下電磁-溫度-應(yīng)力數(shù)學模型 16
2.1.1 輸電導線損傷狀態(tài)下電磁-溫度-應(yīng)力特性作用關(guān)系 16
2.1.2 輸電導線損傷狀態(tài)下電磁-溫度運行特性數(shù)學模型 17
2.1.3 輸電導線損傷狀態(tài)下溫度-應(yīng)力運行特性數(shù)學模型 18
2.2 輸電導線損傷狀態(tài)下數(shù)學模型求解及結(jié)果分析 21
第3章 輸電導線接續(xù)管壓接殘余應(yīng)力下風振疲勞數(shù)學模型 26
3.1 構(gòu)建輸電導線接續(xù)管壓接殘余應(yīng)力數(shù)學模型 26
3.2 基于能量平衡法建立接續(xù)管壓接殘余應(yīng)力影響下的風振數(shù)學模型 27
3.3 風振應(yīng)力幅下輸電導線接續(xù)管疲勞壽命數(shù)學模型 29
3.3.1 基于塑性流動法的接續(xù)管損傷階段疲勞壽命求解 29
3.3.2 基于強度因子接續(xù)管斷裂階段疲勞壽命求解 30
第4章 輸電導線接續(xù)管接觸表面運行分析 32
4.1 輸電導線過熱運行狀態(tài)下接續(xù)管運行特性及熱疲勞損傷數(shù)學模型 32
4.1.1 輸電導線過熱運行狀態(tài)下接續(xù)管溫度特性數(shù)學模型及求解 32
4.1.2 基于溫度特性的導線接續(xù)管力學特性數(shù)學模型及求解 39
4.1.3 基于線性損傷法的導線接續(xù)管熱疲勞損傷數(shù)學模型 46
4.2 輸電導線接續(xù)管接觸表面運行分析 47
4.2.1 輸電導線接續(xù)處粗糙表面模擬 47
4.2.2 輸電導線接續(xù)管接觸電阻計算 50
4.2.3 輸電導線接續(xù)管接觸表面仿真分析 51
第5章 輸電線路直、彎導線分層力學特性仿真分析 54
5.1 輸電線路直、彎導線分層力學特性仿真前處理 54
5.1.1 確定材料屬性及單元 54
5.1.2 建立考慮層間接觸的三維實體模型 55
5.1.3 變形前后節(jié)點位移關(guān)系 56
5.1.4 設(shè)定邊界條件、網(wǎng)格劃分及施加荷載 58
5.2 計算結(jié)果分析 60
5.2.1 驗證計算結(jié)果 60
5.2.2 0°導線分層力學特性分析 61
5.2.3 15°導線分層力學特性分析 65
5.2.4 45°導線分層力學特性分析 69
第6章 輸電導線損傷狀態(tài)下電磁-溫度-應(yīng)力運行特性仿真分析 74
6.1 輸電導線損傷狀態(tài)下電磁-溫度-應(yīng)力運行特性仿真 74
6.1.1 輸電導線損傷界面徑向電磁-溫度特性仿真分析 79
6.1.2 輸電導線損傷界面徑向溫度-應(yīng)力特性仿真分析 84
6.1.3 輸電導線損傷界面軸向電磁-溫度特性仿真分析 92
6.1.4 輸電導線損傷界面軸向溫度-應(yīng)力特性仿真分析 99
6.2 輸電導線損傷界面運行特性計算分析系統(tǒng) 104
6.2.1 輸電導線損傷界面運行特性計算分析系統(tǒng)的總體設(shè)計 104
6.2.2 輸電導線損傷界面運行特性計算分析系統(tǒng)的二次開發(fā) 106
第7章 輸電導線接續(xù)管壓接殘余應(yīng)力影響因素仿真分析 110
7.1 輸電導線接續(xù)管不同壓接對邊尺寸下的應(yīng)力分析 110
7.1.1 建立輸電導線接續(xù)管壓接仿真模型 110
7.1.2 設(shè)定邊界條件及劃分網(wǎng)格 110
7.1.3 不同壓接尺寸輸電導線接續(xù)管結(jié)構(gòu)特性分析 112
7.2 輸電導線接續(xù)管壓接模長調(diào)整仿真分析 126
7.2.1 仿真模型前處理 126
7.2.2 壓接后管體與絞線塑性形變及應(yīng)力分析 127
7.2.3 管口*后一模壓模長度對管口應(yīng)力的影響 129
7.3 輸電導線壓接管口形狀仿真分析 131
7.3.1 壓接管口形狀模型 131
7.3.2 壓接管口應(yīng)力分析 132
第8章 輸電導線接續(xù)管壓接殘余應(yīng)力下的風振疲勞仿真分析 135
8.1 輸電導線接續(xù)管鎖定效應(yīng)下風速仿真分析 135
8.1.1 建立單根導線仿真模型 135
8.1.2 設(shè)定升曳力邊界條件及劃分網(wǎng)格 136
8.1.3 導線鎖定效應(yīng)下的風速與風頻仿真分析 136
8.2 基于能量法的接續(xù)管微風振動模型求解 140
8.2.1 建立三維風振仿真模型 140
8.2.2 設(shè)定風速風向邊界條件及劃分網(wǎng)格 141
8.2.3 輸電導線接續(xù)管不同張力下的風振響應(yīng) 141
8.3 基于塑形流動法與強度因子理論接續(xù)管的風振疲勞響應(yīng)分析 145
8.3.1 設(shè)定循環(huán)應(yīng)力比邊界條件及劃分網(wǎng)格 146
8.3.2 不同壓接條件下的疲勞計算分析 147
第9章 輸電導線接續(xù)管接觸表面仿真分析 152
9.1 輸電導線接續(xù)管過熱運行狀態(tài)下運行特性及熱疲勞損傷仿真分析 152
9.1.1 建立輸電導線接續(xù)管運行特性仿真環(huán)境 152
9.1.2 過熱運行狀態(tài)下導線接續(xù)管運行特性仿真分析 154
9.1.3 過熱運行狀態(tài)下導線接續(xù)管熱疲勞損傷仿真分析 161
9.1.4 熱疲勞損傷后輸電導線接續(xù)管場量分析 164
9.2 輸電導線接續(xù)管熱疲勞損傷分析系統(tǒng) 168
9.2.1 輸電導線接續(xù)管熱疲勞損傷分析系統(tǒng)總體設(shè)計 168
9.2.2 輸電導線接續(xù)管熱疲勞損傷分析系統(tǒng)應(yīng)用 169
第10章 輸電線路直、彎導線分層力學試驗研究及對比分析 171
10.1 直、彎導線應(yīng)力-應(yīng)變測量、截面彎曲剛度試驗 171
10.1.1 導線應(yīng)力-應(yīng)變測量試驗 171
10.1.2 導線截面彎曲剛度試驗 174
10.2 導線分層應(yīng)力-應(yīng)變試驗數(shù)據(jù)處理及對比分析 176
10.2.1 0°導線試驗數(shù)據(jù)處理及對比分析 176
10.2.2 15°導線試驗數(shù)據(jù)處理及對比分析 178
10.2.3 45°導線試驗數(shù)據(jù)處理及對比分析 179
10.3 導線截面彎曲剛度試驗數(shù)據(jù)處理及對比分析 181
第11章 輸電導線接續(xù)管疲勞試驗研究 183
11.1 試驗方法、步驟與試驗裝置 183
11.1.1 試驗方法 183
11.1.2 試驗步驟 183
11.1.3 試驗裝置 184
11.2 25%導線額定拉斷力下的輸電導線接續(xù)管疲勞響應(yīng) 185
11.2.1 輸電導線振動響應(yīng) 185
11.2.2 輸電導線接續(xù)管疲勞狀態(tài)下應(yīng)變分析 188
11.2.3 輸電導線接續(xù)管表面裂紋與疲勞壽命分析 190
參考文獻 194