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1、第33卷第3期重慶大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.33No.32010年3月JournalofChongqingUniversityMar.2010文章編號(hào):10002582X(2010)032076206覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)數(shù)值仿真分析1123胡景,嚴(yán)波,張宏雁,周松(1.重慶大學(xué)資源及環(huán)境科學(xué)學(xué)院工程力學(xué)系,重慶400044;2.四川電力試驗(yàn)研究院,四川成都610071;3.四川省電力工業(yè)調(diào)整試驗(yàn)所,四川成都610016)摘要:利用ABAQUS有限元分析軟件,通過歐拉梁?jiǎn)卧淖杂啥柔尫藕驮O(shè)置材料為不可壓縮,模擬得到具有扭轉(zhuǎn)自由度的覆冰導(dǎo)線的索單元,進(jìn)一步利用用戶自定義單元模
2、擬覆冰導(dǎo)線所受的阻力、升力和扭矩空氣動(dòng)力載荷,分析了覆冰導(dǎo)線的舞動(dòng)現(xiàn)象,并通過覆冰單導(dǎo)線與覆冰雙分裂導(dǎo)線舞動(dòng)模擬算例驗(yàn)證了方法的正確性。模擬研究了覆冰初始攻角、線路檔距和導(dǎo)線初始張力等因素對(duì)覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)的影響規(guī)律。所得結(jié)果對(duì)覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)和防舞技術(shù)的研究具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:覆冰導(dǎo)線;舞動(dòng);ABAQUS;索單元中圖分類號(hào):TM753;TM039文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ANumericalsimulationongallopingoficeddonductors1123HUJing,YANBo,ZHANGHong2yan,ZHOUSong(1.Department
3、ofEngineeringMechanics,CollegeofResourceandEnvironmentalScience,ChongqingUniversity,Chongqing400044,P.R.China;2.SichuanElectricPowerTest&ResearchInstitute,Chengdu610071,Sichuan,P.R.China;3.SichuanElectricPowerIndustryCommission&TestInstitute,Chengdu610016,Sichuan,P.R.China)Abstra
4、ct:Toinvestigategallopingoficedconductors,withthereleaseofthebendingdegree2of2freedomofEulerbeamelementandsettingthematerialtobe‘NoCompression’inABAQUSsoftware,acableelementwithtorsiondegree2of2freedomisobtained.Andthentheaerodynamicloadsincludingdrag,liftandtorqueontheicedconduc
5、toraresimulatedbymeansoftheuser2definedelement.Thegallopingoficedsingleconductorandicedtwinbundleconductorarenumericallyanalyzedtodemonstratetheefficiencyoftheproposedmethod.Theeffectsofinitialattackangle,spanlengthandinitialtensioninconductoronthebehaviorofgallopingareinvestigat
6、edbynumericalsimulation.Keywords:icedconductor;galloping;ABAQUS;cableelement輸電導(dǎo)線覆冰以后在一定條件下會(huì)引發(fā)舞威脅架空輸電的安全運(yùn)行。自20世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)[1]動(dòng)。舞動(dòng)可能對(duì)高壓輸電線路造成極大的破壞,架空輸電線舞動(dòng)現(xiàn)象以來,人們便開始對(duì)輸電線舞造成導(dǎo)線及金具的疲勞破壞、磨損和導(dǎo)線斷股,有時(shí)動(dòng)進(jìn)行研究。目前國(guó)際上普遍接受的有Den[1]甚至造成跳閘及桿塔傾斜或倒塌等惡性事故,嚴(yán)重Hartog垂直舞動(dòng)理論和ONigol扭轉(zhuǎn)舞動(dòng)理論,收稿日期:2009210215基金項(xiàng)目:國(guó)家電
7、網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(200721277);重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(CSTC2006BB6149)作者簡(jiǎn)介:胡景(19832),男,博士研究生,主要從事工程力學(xué)的研究。嚴(yán)波(聯(lián)系人),重慶大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,(Tel)023265102561;(E2mail)boyan@cqu.edu.cn。第3期胡景,等:覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)數(shù)值仿真分析77[2][3]此外還有慣性耦合機(jī)理和穩(wěn)定性機(jī)理等。據(jù)統(tǒng)圓截面形狀的覆冰導(dǎo)線會(huì)受到升力FL、阻力FD和[4]計(jì),覆冰分裂導(dǎo)線比單導(dǎo)線更易發(fā)生舞動(dòng),但這方扭矩MO的作用,如圖1所示。導(dǎo)線為索結(jié)構(gòu),具有面的研究還十分缺乏。在舞動(dòng)的數(shù)值
8、模擬研究方較強(qiáng)的抗拉能力,一般忽略其抗壓和抗彎剛度。由面,Yu等人提出了三自由度
