發(fā)布時間：2018-01-09 19:08

  本文關(guān)鍵詞：通電條件下架空導線線股應力及微風振動疲勞壽命研究　出處：《鄭州大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：運行狀態(tài)下的架空輸電導線是帶電工作的,長期承受張力、微風振動和溫度場的聯(lián)合作用。由于張力的存在,導線的微風振動疲勞屬于非對稱循環(huán)交變應力下的疲勞問題,還需要考慮平均應力對疲勞壽命的影響。因為導線鋼芯和鋁股線脹系數(shù)的不同,各股層的應力和溫度之間的關(guān)系不盡相同,所以準確分析導線在運行溫度場中的應力分布對精確計算輸電導線微風振動疲勞壽命很有必要。然而現(xiàn)有文獻很少涉及導線溫度對線股分層應力及微風振動特性影響的研究,針對這一問題,本文主要做了以下幾方面的工作:首先基于鋼芯鋁絞線的結(jié)構(gòu)分層特性,利用導線各股層的變形協(xié)調(diào)條件建立導線的力學平衡方程求解導線在張力和溫度作用下各股層的應力,利用ANSYS建立導線的精細模型,加載后與理論計算值對比,驗證理論的正確性,然后分析整體溫度和徑向溫度對外層鋁股張力的影響;然后分析了導線懸掛點處最外層鋁股因?qū)Ь�溫度的變化而引起的應力變化。其次,介紹了導線微風振動的機理,通過研究導線振動時微風輸入功率、導線自阻尼功率,運用能量平衡法對輸電導線振動強度進行了評估,然后分析了導線張力、地形和檔距對微風振動振幅的影響,著重分析了溫度、風速共同作用對導線振動的影響。最后,系統(tǒng)地介紹了導線壽命預測的詳細過程,著重分析了導線風向、風速概率分布,通過微風振動的動彎應力和導線線股的平均應力,求解輸電線的等效交變應力幅值;基于風速、風向的聯(lián)合概率,得到年平均微風振動時間;通過Miner線性累計損傷原理和輸電線的S-N曲線,評估輸電導線的疲勞壽命。研究了輸電線張力、地形、懸掛點高度,尤其是溫度對輸電導線疲勞壽命的影響程度。
[Abstract]:The overhead transmission lines in operation are live working and bear the combined action of tension wind vibration and temperature field for a long time due to the existence of tension. The wind vibration fatigue of conductors belongs to the fatigue problem under asymmetric cyclic alternating stress, and the influence of average stress on fatigue life should be considered, because of the difference of linear expansion coefficient between conductor steel core and aluminum strand. The relationship between stress and temperature of each layer is different. Therefore, it is necessary to accurately analyze the stress distribution of conductors in the operating temperature field in order to accurately calculate the fatigue life of transmission conductors in wind vibration. However, the existing literature rarely deals with the delamination stress of wire strands and the characteristics of wind vibration. Impact studies. To solve this problem, this paper mainly does the following work: firstly, based on the structural delamination characteristics of steel core aluminum strands. The stress of each layer under tension and temperature is solved by establishing the equilibrium equation of wire mechanics by using the deformation coordination condition of each layer of wire, and the fine model of conductor is established by using ANSYS. After loading, the validity of the theory is verified by comparing the calculated values with the theoretical values, and then the influence of the whole temperature and radial temperature on the tension of the outer aluminum strand is analyzed. Then the stress change of the outermost aluminum wire at the wire suspension point is analyzed. Secondly, the mechanism of the conductor breeze vibration is introduced, and the wind input power is studied when the conductor vibrates. The vibration intensity of transmission wire is evaluated by the energy balance method, and the influence of wire tension, topography and distance on the vibration amplitude of wind is analyzed, with emphasis on the temperature. Finally, the detailed process of traverse life prediction is systematically introduced, with emphasis on the analysis of wind direction and wind speed probability distribution. The equivalent alternating stress amplitude of the transmission line is solved by the dynamic bending stress of the breeze vibration and the average stress of the wire strands. Based on the combined probability of wind speed and wind direction, the average annual wind vibration time is obtained. The fatigue life of transmission line is evaluated by Miner linear cumulative damage principle and S-N curve of transmission line. The transmission line tension, topography and height of suspension point are studied. Especially the influence of temperature on the fatigue life of transmission lines.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM75

【參考文獻】

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本文編號：1402274