本文研究了一種新型快裝輸電塔在覆冰導(dǎo)線舞動載荷作用下的動力學(xué)響應(yīng),驗證了其具有抵抗舞動載荷破壞的能力。主要研究內(nèi)容如下:1.研究了LGJ240/40鋼芯鋁絞線的力學(xué)特性。在ANSYS中建立了鋼芯鋁絞線的有限元模型:用曲梁單元離散內(nèi)部絞線,并在各絞線間定義接觸。用該有限元模型進行了拉伸試驗和扭轉(zhuǎn)試驗,獲取了該鋼芯鋁絞線的抗拉剛度EA、扭轉(zhuǎn)剛度GJ和彎曲剛度EI,以用于后續(xù)覆冰導(dǎo)線舞動的分析。2.研究了覆冰導(dǎo)線舞動。在ANSYS中建立了單跨導(dǎo)線和連續(xù)跨導(dǎo)線的有限元模型,編寫了計算導(dǎo)線舞動的APDL命令流。通過兩個算例驗證了計算程序的正確性。之后計算了檔距為250m的LGJ240/40覆冰導(dǎo)線的單跨、雙跨、三跨及四跨舞動。得到了舞動的位移時程、約束反力時程、運動相圖和運動軌跡圖。3.研究了地錨與土壤的相互作用。分別建立了地錨與土壤相互作用的有限元模型和動力阻抗模型,并給出了模型中水平和豎向動力阻抗的計算公式。通過與有限元模型進行對比,驗證了本文動力阻抗模型的適用性。4.研究了拉線塔在舞動載荷作用下的動力學(xué)響應(yīng)。在ANSYS中分別建立了考慮錨土耦合的拉線塔模型和不考慮錨土耦合的拉線塔模型,分別... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

拉線塔-導(dǎo)線輸電線路的整體結(jié)構(gòu)示意圖

b) 橫截面圖 2-1 LGJ240/40 鋼芯鋁絞線的幾何模型112 2k icore ii kkd dR d (2中 Ri第 i 層絞線軸線與鋼芯軸線的徑向距離(mm)；dcore鋼芯的直徑(mm)；di第 i 層絞線的直徑(mm)。2 ( 1)cos2 ( 1)sini i iii i iijx R qtnjy R qtnz Lt (2中t ∈ [0,1]；

原點及 z 軸重合。在該坐標系中用直線命令連接同一柱面上的兩個關(guān)鍵點所形成的線即為一條螺旋線。作為參考，第 i 層中的第 j 條絞線的中心線在笛卡爾坐標系下的位置坐標見式(2-2)。2.1.2 幾何模型的離散化模型中的每根鋼線和鋁線都用具有中間節(jié)點的 BEAM189 曲梁單元進行離散。該單元能較好地擬合模型中的螺旋線。與 3D 實體單元建模相比，采用 BEAM189 單元大幅減少了模型的單元數(shù)和節(jié)點數(shù)，提高了計算效率并降低了結(jié)果文件大小。很顯然，這種方法不能考慮每根線具體位置的局部形狀偏差。但是這并不會對模型的計算精度產(chǎn)生多大的影響。本文所建立的鋼芯鋁絞線模型整體長度為 200mm，大約每 20mm 劃分一個單元。鋼線的彈性模量、泊松比和密度分別取 E = 210GPa, ν = 0.3, ρ = 7850kg/m3；鋁線的彈性模量、泊松比和密度分別取 E = 72GPa, ν = 0.33, ρ = 2730kg/m3。模型中各層絞線的螺旋升角分別為：1= 9.42°,2= 12.66°,3= 13.82°。進行離散化之后的有限元模型如圖 2-2 所示。

【參考文獻】：
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本文編號：3364466