防振锤非线性阻抗的实验研究及参数识别

防振锤被广泛用于减轻架空输电线微风振动,阻抗是评价其减振性能的重要指标。针对防振锤所具有的非线性特性,设计了一套利用正弦扫频测试阻抗的方案,通过测量防振锤在不同的激振速度下的阻抗谱,识别防振锤在不同振动速度下的的固有频率和阻抗,并计算出每一阶固有频率所对应的阻尼比。分析了振动速度对防振锤振动参数的影响。最后,通过对比防振锤阻抗谱的实验结果和计算结果,指出了现有防振锤线性力学模型的局限性。     

FDZ型防振锤理论计算模型及试验研究

根据FDZ型防振锤锤头的振动特点,在FR型防振锤理论计算模型的基础上,考虑锤头6个方向的自由度,建立了FDZ型防振锤的理论计算模型,该模型适用于各类Stockbridge型防振锤。并结合FDZ型防振激振试验,将理论模型得到的功率特性曲线和试验得到的功率特性曲线进行对比,发现功率峰值、峰值频率、图形的走势和波峰和波谷出现的位置均吻合较好,验证了模型的正确性。该模型可以用于输电线路微风振动响应计算中,为输电线路防振设计提供理论依据。     

特高压架空输电线微风振动有限元分析

对于1000kV特高压架空输电线路,有别于传统的能量平衡法（EBM）,研究了利用有限元方法（FEM）分析微风振动的关键技术。其中利用索单元模拟输电线;基于能量等效原理,将输电线磁滞阻尼等效成为粘滞阻尼,将风输入功率等效成为微风激励力作用于有限元节点。并根据振幅和曲率的关系推导了输电线动弯应变幅值沿输电线的分布规律。通过对比计算,有限元法分析结果与传统的能量平衡法结果基本吻合,而且由于有限元法考虑了输电线质量、刚度的影响,其结果更为真实可信。最后利用有限元法分析了微风振动的影响因素,为接下来微风振动的防护分析打下基础。     

关于防滑型防振锤在输电线路中的应用

输电线路断线事故是电力生产中一类恶性事故,架空导地线断股将会直接引发断线事故。据统计大多数断股为架空线微风振动造成的疲劳破坏防滑型防振锤是以抑制微风振动为目的、广泛应用于架空输电线路的一种新型防护金具。     

阻尼线的耗能计算及其在输电线防振中的应用

摘要: 阻尼线是保护架空输电线路免受微风振动危害的理想措施之一,在我国大跨越输电线路中得到广泛应用。通过建立阻尼线理论力学模型,研究其复杂的静力形态,对振动方程用摄动法进行了求解,得到了阻尼线谐振频率和耗能的计算方法。并基于能量平衡法用Matlab编制了计算程序,以特高压长江大跨越地线为对象,设计了β阻尼线加防振锤的组合防振方案。数值计算结果表明,设计的防振方案具有较好的防振效果,能满足特高压输电线的防振要求,可供特高压输电线设计及施工建设时参考。     

安装间隔棒的双分裂导线微风振动分析

为了分析安装了间隔棒的双分裂导线微风振动强度,研究了利用有限差分法(FDM)分析微风振动的关键技术。基于能量等效原理,将实测的输电线自阻尼功率等效成为粘滞阻尼系数,将输入风功率等效成为微风激励力。推导了分裂导线-间隔棒体系动力微分方程,利用四阶有限差分格式求解动力方程得到导线的最大振幅;根据振幅和曲率的关系推导了输电线动弯应变幅值沿输电线的分布规律。通过某220kV双分裂导线算例分析:未安装间隔棒时,有限差分结果与能量平衡法分析结果吻合较好;安装了间隔棒的情况下,有限差分法能够反应间隔棒刚度、阻尼对分裂导线微风振动的影响,并且可以考虑由于子导线振动差异导致的相互拉扯效应。     

基于增量谐波平衡法的覆冰输电线舞动分析

覆冰输电线的舞动是一种非线性振动。应用增量谐波平衡法推导了覆冰输电线的有限元分析模型及运动平衡方程,并对舞动方程进行了求解。该方程具有非线性平方及立方刚度项、平方及立方粘滞阻尼项。把振动过程分解成为瞬态的持续增量振动过程,迭代求出舞动频率及振幅,求得方程解的表达式。结合实例分析了输电线舞动的极限环现象和谐波项数的取值问题,与时程积分方法分析结果比较表明吻合较好。对风速增量进行了参数分析推导,算例表明不同风速下覆冰输电线舞动频率与振幅是不同的,在某个临界风速处会发生舞动分岔。     

抗弯刚度对输电线微风振动影响分析

大跨越输电线路在较低的风速下可能产生高频、低振幅的横风向微风振动。应用空间曲梁插值函数与应变位移关系,建立结点6 自由度的输电线分析模型。采用Scanlan 提出的经验非线性模型表达涡激力,将单自由度体系输电线自阻尼功率等效为模态自阻尼系数,引入条带假设形成了基于更新的Lagrange格式的涡激振动运动方程,对方程进行了振型分解求解。算例分析表明,采用未考虑抗弯刚度的曲梁索单元模拟输电线的微风振动与三节点索单元吻合较好,但忽略抗弯刚度会低估高频的微风振动振幅。     

架空线缆微风振动疲劳试验方法国家标准制定研究

本文介绍了架空线缆微风振动疲劳试验方法国家标准的制定情况。以标准内容为基础,介绍了标准制定的相关背景,对比分析了当前3种微风振动疲劳试验方法的技术内容差异。为架空线缆微风振动疲劳试验方法的应用,以及微风振动疲劳测试技术提升提供参考。     

分布式架空导线振动检测系统研究

为了降低架空导线故障率,需要提供有效的防振方案,且防振方案设计难以通过理论计算得出,需要通过实验进行反复验证和修改。而传统的集中式测试系统故障率高且自动化程度低,严重影响测试精度与试验效率。为了适应电力行业快速发展的要求,研制了一套分布式架空导线振动检测系统,用以高效的研究架空导线微风振动现象的机理和特点。该系统主要包括分布式采集硬件及高自动化的软件平台,有效提高了测试精度与试验效率,为导线自阻尼特性研究及防振方案的提出与优化提供专业的数据支持。     

输电线路防舞阻尼器系统参数分析及设计研究EI北大核心CSCD

针对目前覆冰导线舞动频发现状,提出了一种通过在导线靠近输电塔位置处设置阻尼器来减振耗能从而实现输电线路舞动抑制的方法。基于Hamilton原理运用多阶伽辽金函数推导得到了导线-阻尼器系统的广义运动方程,并以某750 kV单档八分裂输电线路为例进行运动方程特征值分析,得到了导线-阻尼器系统的动力特性,探索了导线的垂度参数、阻尼器安装位置、阻尼系数及刚度系数等对系统等效阻尼比的影响,阻尼器安装位置越靠近跨中,系统的最大阻尼比提升效果越明显,两侧对称安装阻尼器可以有效地减小最优阻尼系数。采用数值算例和有限元数值仿真技术比较了粘滞阻尼器与负刚度阻尼器(NSD)对导线系统的减振效果,并针对NSD提出了参数的优化设计方法。研究表明:相比传统阻尼器,NSD可以在较低阻尼系数下有效地提高系统各阶的最大阻尼比,且能够明显降低导线系统的自振频率;系统所能达到的一阶最大阻尼比对NSD安装位置的变化不敏感;通过有限元仿真证实了,基于NSD的输电导线阻尼器设置方案相较于传统阻尼器方案具有更好的防舞性能。     

考虑导线影响的输电塔侧向简化抗震计算方法

根据作者提出的侧向振动时高压输电塔体系的简化抗震计算模型，导出了振动方程，编制了高压输电塔体系抗震计算考虑导线影响的计算程序。经大量的输电塔体系地层反应分析，得出了导线的影响随跨度的增加而增大的结论。分析结果表明，按现行《电力设施抗震设施规范》设计的大跨越输电塔体系在强震作用下是偏于不安全的。最后，给出了输电塔体系侧向振动时考虑导线影响的界限，提出了输电塔—导线体系侧向振动的简化抗震计算方法。     

分裂导线扭转舞动分析的动力学建模

高压输电线路导线覆冰舞动分析的主要困难,是由导线的大幅运动与随导线几何位形而变化的非线性气动力之间的相互耦合产生的。对伴有大幅扭转运动的分裂导线的舞动,由于安装了间隔棒和防舞器,必须考虑导线结构产生的约束非线性和重力非线性。本文应用虚功原理建立了整个分裂导线结构总值形的基本虚功方程,分析推导了间隔棒和防舞器的非线性动态特性与非线性约束特性,在此基础上,最后得到了分裂导线结构舞动分析的动力学模型．所得结果为进一步分析计算分裂导线的舞动打下一个基础。     

覆冰输电线非线性瞬时固有频率研究

为深入揭示覆冰输电线舞动所引起的非线性瞬时固有频率的变化规律,建立了四分裂覆冰输电线面内振动的非线性动力学偏微分方程,利用Galerkin方法将偏微分方程转换为常微分方程。用平均法分析了平衡点张力及舞动幅值对非线性瞬时固有频率的影响。发现舞动引起平衡点张力的变化改变了输电线的弹性系数,导致系统线性固有频率的改变;舞动幅值对高阶非线性瞬时固有频率有很大的影响;两者的作用导致固有频率的飘移,且飘移量与风速和档距相关。在防舞器动力学设计中应考虑舞动工况对固有频率的影响。     

特高压单回路酒杯型输电塔线耦联体系振动台试验研究

特高压输电工程在我国进入大量建设阶段后,尚未经历严酷的自然灾害考验。为了分析强震作用下特高压塔线耦联体系动力反应特点以及导、地线对单塔结构动力反应的影响,该文针对特高压格构式输电塔线体系进行了振动台试验研究,旨在为特高压塔线体系的合理抗震设计提供基础。试验以1000kV特高压交流单回路输电线路工程为背景,设计制作了三塔两线体系模型并模拟了体系的边界条件,选取四种不同类型的地震激励,针对塔线体系及单塔进行了八度罕遇下的动力测试。研究结果表明:挂线后该型塔垂直线路方向自振频率下降较为明显且塔线体系动力反应受地震激励类型影响较大;与单塔相比,挂线后该型塔垂直线路方向的能量分布较为显著的向低频区转移;地震作用下,挂线形式下的该塔各项动力反应比单塔结构降低了4%~45%,导线、地线的存在提高了该塔的抗震能力。杆塔动力分析时应考虑导线、地线的影响,否则将会过高的估计塔架结构的地震反应。     

用于斜拉桥抖振控制的多重调质阻尼器性能研究

多重调质阻尼器(MTMD)控制技术是近年来兴起的一种有效的被动控制方法.MTMD克服了过去常采用的STMD(单调质阻尼器)在结构频率发生漂移时控制效果不稳定的缺点,在工程上具有良好的应用前景.本文通过对杨浦大桥抖振在MTMD控制下的计算,着重分析了考虑背景响应的情况,对MTMD的各个参数分别进行了研究,得出了一些在MTMD设计和评价中有益的结论.     

结构振动控制中MTMD的基本特性研究

单频调谐质量阻尼器已被较多地用于结构振动控制中,但是它的被控频带比较窄。 多频调谐质量阻尼器是由一组频率分布在结构被控频率周围的单频调谐质量阻尼器组成的, 它可以克服单频调谐质量阻尼器被控频带窄的缺陷。本文讨论了多频调谐质量阻尼器的基本 参数。     

多重双频率调谐质量阻尼器制振性能及对桥梁抖振的控制

DTMD是一种新型的具有双频率的调谐质量阻尼器,与普通TMD相比,可以同时实现对主梁竖向和扭转振动的控制,具有较高的控制效率,但DTMD与TMD相似,控制效率对参数失调较敏感。基于Scanlan多模态耦合抖振理论,提出桥梁多模态耦合抖振多重DTMD控制理论,列式中考虑了多模态参与作用和模态间气动耦合效应,并编制了多重DTMD抖振控制和参数分析程序。最后以一座斜拉桥为算例,研究了多重DTMD的制振性能,讨论了多重DTMD频率带宽、DTMD个数和阻尼比等参数对控制效率的影响,并对多重DTMD的设计提出建议。