输电线路多分裂导线脱冰动力响应分析

为探究输电线路在脱冰工况下的动力响应状态并对现有的脱冰跳跃经验公式进行改进,运用有限元软件ABAQUS建立四分裂导线有限元模型;基于隐式动力学方法对输电线路脱冰动力响应进行有限元分析,并将分析结果与经验公式计算结果进行对比,对现有的经验公式进行评价和改进,探究部分子导线单独脱冰对输电线路脱冰动力响应的影响,以找出子导线脱冰的最不利工况。研究结果表明:当导线覆冰厚度较小时,导线悬挂点处的支反力随脱冰率单调增加;而当导线覆冰厚度较大时,支反力随脱冰率先增加后减小;在脱冰跳跃经验公式中引入脱冰率作为参数可以提高计算公式的准确性;当部分子导线单独脱冰时,下部子导线脱冰会增加分裂导线发生翻转的风险,从而增加导线磨损和断股的概率。     

输电导线覆冰研究

通过导线覆冰试验，研究了输电导线覆冰的过程和规律，探讨了防止导线舞动的新途径。     

基于索单元的覆冰输电导线动力特性研究

采用三节点索单元研究了输电导线的动力特性问题。基于三节点索单元建立了坐标系,进一步建立了输电导线的弹性刚度矩阵、初位移刚度矩阵和初应力刚度并形成了导线的非线性总刚度矩阵。在此基础上建立了一致质量矩阵并建立了基于三节点索单元的输电导线动力特性计算方法。以某实际小垂度输电导线为工程背景,系统研究了覆冰作用下其动力特性的特点和规律。结果表明:覆冰厚度和导线跨度的增加均将导致导线质量的增加,从而显著影响输电导线的自振频率,但覆冰厚度和导线跨度的增加并不会改变导线的振型形状。     

四分裂导线在喀什750kV变电站设计中的应用

针对导线的选择和排列方式是输变电工程建设中研究的重点。对四分裂导线在750 kV输变电工程中的应用进行深入论证,综合分析和比较其电气性能、机械性能和经济性能。研究结果表明,JGQNRLH55XK-700四分裂导线在载流量、电晕电压、无线电干扰具有优势,并对降低工程造价有很重要的意义。     

220kV垂直双分裂导线粘连机理及防护措施研究

介绍近年来出现的220kV线路垂直排列双分裂导线的粘连现象,指出导线粘连的危害,分析导线在电磁力、重力、内部应力等相互作用下产生粘连的机理,并指出施工工艺、直流电阻分散、气象条件等是引起粘连的主要原因;最后,提出控制施工误差、调整弧垂、安装间隔棒、建立在线监测系统等预防导线粘连的防护措施。     

覆冰四分裂导线动态气动力特性分析

为研究覆冰分裂导线舞动时的气动力特性,基于Fluent软件的用户自定义函数对导线的舞动轨迹进行编程并结合动网格技术实现流固耦合.计算了新月形覆冰四分裂导线横向振动时的动态气动力系数,并与静态模拟结果进行比较;分析了舞动幅值和频率对动态气动力的影响.结果表明:相同风速下,动态气动力系数大于静态值,二者具有相同的变化规律;舞动时,迎风侧子导线尾流偏移,对背风侧子导线的影响减小,使背风侧子导线的动态气动力系数比静态时明显增加;阻力、升力系数随舞动幅值和频率的增加而增大,但频率对动态气动力的影响小于幅值的影响;工程中预测大档距导线舞动引起的断线临界风速和塔承受的荷载时,应考虑动态气动力系数对舞动的影响.     

风荷载作用下多分裂输电导线非线性响应研究

开展了风荷载作用下多分裂输电导线非线性响应研究,建立了分裂导线的多节点索单元模型,在此基础上基于非线性有限元理论,建立了分裂导线的非线性力学模型,得到了分裂导线的刚度矩阵与受力平衡方程。采用Newton-Raphson法对分裂导线的受力平衡方程进行求解,在非线性迭代过程中建立了位移收敛准则。以沿海地区某实际分裂导线为工程对象,研究了风荷载作用下的分裂导线非线性风致响应。结果表明:分裂导线的风致响应与单导线存在一定差别,其风致响应更加显著。     

下击暴流作用下输电导线的动力响应研究

通过采用Oseguera模型,建立下击暴流的风速模型,同时建立基于三节点索单元的输电导线非线性有限元分析模型。在此基础上以某实际大垂度输电导线为工程背景,采用Newmark-β法研究了输电导线的下击暴流风致响应的的特点和规律。结果表明:在下击暴流风荷载作用下输电导线的动力响应非常显著,输电导线的下击暴流风致效应主要由纵向风荷载控制,其纵向荷载作用所引起的结构动力响应占据了结构总响应的绝大部分。     

多分裂导线屏蔽效应风洞试验评估

与单根导线相比,多分裂导线特殊的导线布置方式使得各导线之间存在屏蔽效应。为了研究屏蔽效应的大小随风攻角、导线分裂数、导线直径的变化,在风洞中测试了不同直径的4、6、8分裂导线在不同风攻角下的整体阻力系数,并且以其较相应单根导线阻力系数的降低幅度作为参考值,评估了屏蔽效应的大小。试验结果发现:多分裂导线具有明显的屏蔽效应;屏蔽效应随着风攻角的不同产生显著变化;屏蔽效应随着导线分裂数的增多,直径的增大而趋于稳定;大直径多分裂导线的屏蔽效应可使导线的整体阻力系数降低10%以上,规范中可以考虑多分裂大直径导线稳定的屏蔽效应对于降低风荷载的有利影响。     

架空导线模拟覆冰脱落高精度时序控制系统研究

设计了一套用于架空导线覆冰脱落振荡实验的高精度脱冰时序控制系统,采用光耦驱动电路将控制电路与电磁铁电路隔离,减小了电磁铁通断所产生的感应电压的干扰,采用总线方式连接各脱冰控制装置,方便进行统一时序控制。脱冰时间延迟包含动作指令时延差和脱冰时延差两部分,分别设计时延测定实验方案,并采用示波器对各时延差进行测定。实际测量表明:指令时延差很小,脱冰时延差均不超过3.2 ms,满足毫秒级精度要求。     

路面结构的动态响应分析研究

动态荷载作用下路面结构的响应分析研究越来越受到人们的重视.将比例边界元方法引入路面结构的动态响应求解,并与有限元方法进行对比分析.工程实例的计算结果表明,比例边界元法具有计算简单、精度高等优点,对路面结构的动态响应分析较为适用.     

海底隧道地震动力响应研究

高水压作用下海底隧道的地震动力响应是一个需要深入研究的问题.基于Winkler地基模型,利用动力平衡条件和微分关系推导出了仅由弯曲引起的梁振动方程,利用分离变量法求得了海底隧道的振型和自振频率,并推导出了地震作用下海底隧道与地基之间的动力相互作用系数以及隧道结构位移表达式.通过算例计算研究了水压对于结构的自振频率、结构位移以及相互作用系数的影响.研究表明,高水压作用下结构的地震动力响应不可忽略.     

柔性空间飞行器姿态动力学响应仿真的研究

将带有弹性附件的柔性空间飞行器模化为多体簇系统，考虑相邻体间相对运动为缓慢的实际特点，在忽略高阶非线性项的情况下，利用Ｄ’Ａｌｅｍｂｅｒｔ虚功原理，采用混合坐标的方法，建立了该多体簇系统的基本动力学方程。其中表示弹性附件的弹性变形的模态是约束模态，以上术方程为基础，采用状态空间求解方法，偏制了相应的动力学响应仿真程序；文章最后给出了仿真算例。     

结构动力分析中的阻尼模型研究

阻尼是结构振动中的基本特性之一,是结构抗震分析中一个重要的因素．结构在不同振型的阻尼比会有所不同,这是因为在结构的阻尼耗能主要是摩擦耗能的情况下,摩擦耗能取决于楼层和楼层之间的相对位移,不同的振型所表达的楼层间的相对位移不一样,当然每个振型的阻尼比也会不一样,现行抗震规范把所有振型的阻尼比取为相同常数的做法不尽合理．探讨了在低幅值震动和强震中合理阻尼比的取值,通过其他各阶振型阻尼比与基本振型阻尼比的关系,提出了在结构动力时程分析中较为合适的瑞利阻尼模型以及推动阻尼研究需要解决的几个问题．     

复合防护结构的动力响应及破坏规律研究

采用中间含吸能层的复合防护结构，其抗爆防护能力可大幅度提高，但目前对该种复合结构在爆炸作用下动力响应及破坏规律的研究较少。利用ANSYS／LS—DYNA对复合防护结构在爆炸载荷作用下的动力响应和破坏规律进行了数值计算．结果表明：外拱结构的破坏基本上属于冲切破坏，而内拱结构基本上属于拱的压弯破坏；复合结构的破坏是以牺牲外拱和泡沫混凝土为代价来保护整体防护结构；与常规防护结构相比，复合防护结构的抗爆能力明显加强．     

刚性井筒装备动力响应模拟试验研究

介绍了刚性井筒装备结构的特性和作用在刚性井筒装备上荷载的特性．运用相似模拟原理建立了刚性井筒装备与提升容器相互共同作用的模拟试验装置,进行了动力响应的模拟试验．试验表明井筒装备上的应力变化与水平力的作用规律和井筒装备的固有频率有关,且提升容器与井筒装备系统有出现共振的可能性．研究得出的动力放大系数,可用于刚性井筒装备的结构设计计算．     

基于响应面方法的数控机床空间动态特性研究

机床运动部件位置姿态在加工空间的变化,造成机床质量矩阵、刚度矩阵以及阻尼矩阵随之变化,导致机床动态特性预测具有复杂性和不确定性。针对加工空间机床动态特性的准确预测问题,本文提出一种基于响应面理论的数控机床空间动态特性研究方法。该方法以数控机床固有频率频率这一关键动力学性能指标为例,分析机床整机动态特性与机床位置姿态之间的数学关联关系,基于正交试验设计和响应面方法理论,构建预测广义加工空间数控机床动态性能变化的响应面模型,揭示机床动态特性在加工空间的演化规律,并在该响应面模型基础上提出机床动态特性影响因子概念,计算各方向运动部件的位移变化对机床动态特性的影响程度,共同确定机床最优加工位姿和加工路线。将该方法应用于一台三轴立式加工中心,采用正交试验设计确定移动部件的不同位置组合作为计算样本点,在ANSYS仿真软件中计算每个样本点的前5阶固有频率,建立反映位置特征与固有频率数值的二次多项式响应面模型,并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性,以此分析机床前5阶固有频率在加工空间的分布规律及其对x、y、z向位移变化的灵敏度,阐明机床空间位姿对机床动态特性有较大的影响,为机床工艺规划和优化设计提供了新的分析方法及技术支持。     

组合塔式结构及其效能研究

提出组合塔式结构的设计理念与基本形式,并对其受力机理进行了深入研究。组合塔式结构的基本特征是在塔楼之间设置多道连接桁架,形成由多个单塔与连接桁架构成的巨型结构,使结构的整体抗倾覆性能显著提高。深入研究了连接桁架刚度对结构效能的影响,引入了组合塔式结构的整体弯矩系数。研究结果表明：与传统的结构形式相比,组合塔式结构的抗侧力效能显著提高,可以大大突破单塔的高宽比限值,在现有建筑材料与施工技术条件下,能够建造更高的超高层建筑,并成为未来超高层建筑发展的主要方向之一。