输电导线及接续部分运行理论与试验

目录
前言
绪论 1
第1章 输电线路直、弯导线分层力学模型 5
1.1 输电线路直导线分层力学模型 5
1.1.1 输电线路直导线分层股线受力平衡 5
1.1.2 输电线路直导线分层股线张拉变形 7
1.2 输电线路弯曲导线分层力学模型 8
1.2.1 输电线路弯曲导线分层股线数学模型 9
1.2.2 输电线路弯曲导线分层股线受力平衡 10
1.2.3 输电线路弯曲导线分层股线弯曲变形 11
1.3 输电线路直、弯导线分层截面弯曲刚度计算 12
1.4 求解输电导线分层力学模型 13
1.4.1 程序化编程求解 13
1.4.2 工程计算 14
第2章 输电导线损伤状态下运行特性数学模型 16
2.1 输电导线损伤状态下电磁-温度-应力数学模型 16
2.1.1 输电导线损伤状态下电磁-温度-应力特性作用关系 16
2.1.2 输电导线损伤状态下电磁-温度运行特性数学模型 17
2.1.3 输电导线损伤状态下温度-应力运行特性数学模型 18
2.2 输电导线损伤状态下数学模型求解及结果分析 21
第3章 输电导线接续管压接残余应力下风振疲劳数学模型 26
3.1 构建输电导线接续管压接残余应力数学模型 26
3.2 基于能量平衡法建立接续管压接残余应力影响下的风振数学模型 27
3.3 风振应力幅下输电导线接续管疲劳寿命数学模型 29
3.3.1 基于塑性流动法的接续管损伤阶段疲劳寿命求解 29
3.3.2 基于强度因子接续管断裂阶段疲劳寿命求解 30
第4章 输电导线接续管接触表面运行分析 32
4.1 输电导线过热运行状态下接续管运行特性及热疲劳损伤数学模型 32
4.1.1 输电导线过热运行状态下接续管温度特性数学模型及求解 32
4.1.2 基于温度特性的导线接续管力学特性数学模型及求解 39
4.1.3 基于线性损伤法的导线接续管热疲劳损伤数学模型 46
4.2 输电导线接续管接触表面运行分析 47
4.2.1 输电导线接续处粗糙表面模拟 47
4.2.2 输电导线接续管接触电阻计算 50
4.2.3 输电导线接续管接触表面仿真分析 51
第5章 输电线路直、弯导线分层力学特性仿真分析 54
5.1 输电线路直、弯导线分层力学特性仿真前处理 54
5.1.1 确定材料属性及单元 54
5.1.2 建立考虑层间接触的三维实体模型 55
5.1.3 变形前后节点位移关系 56
5.1.4 设定边界条件、网格划分及施加荷载 58
5.2 计算结果分析 60
5.2.1 验证计算结果 60
5.2.2 0°导线分层力学特性分析 61
5.2.3 15°导线分层力学特性分析 65
5.2.4 45°导线分层力学特性分析 69
第6章 输电导线损伤状态下电磁-温度-应力运行特性仿真分析 74
6.1 输电导线损伤状态下电磁-温度-应力运行特性仿真 74
6.1.1 输电导线损伤界面径向电磁-温度特性仿真分析 79
6.1.2 输电导线损伤界面径向温度-应力特性仿真分析 84
6.1.3 输电导线损伤界面轴向电磁-温度特性仿真分析 92
6.1.4 输电导线损伤界面轴向温度-应力特性仿真分析 99
6.2 输电导线损伤界面运行特性计算分析系统 104
6.2.1 输电导线损伤界面运行特性计算分析系统的总体设计 104
6.2.2 输电导线损伤界面运行特性计算分析系统的二次开发 106
第7章 输电导线接续管压接残余应力影响因素仿真分析 110
7.1 输电导线接续管不同压接对边尺寸下的应力分析 110
7.1.1 建立输电导线接续管压接仿真模型 110
7.1.2 设定边界条件及划分网格 110
7.1.3 不同压接尺寸输电导线接续管结构特性分析 112
7.2 输电导线接续管压接模长调整仿真分析 126
7.2.1 仿真模型前处理 126
7.2.2 压接后管体与绞线塑性形变及应力分析 127
7.2.3 管口*后一模压模长度对管口应力的影响 129
7.3 输电导线压接管口形状仿真分析 131
7.3.1 压接管口形状模型 131
7.3.2 压接管口应力分析 132
第8章 输电导线接续管压接残余应力下的风振疲劳仿真分析 135
8.1 输电导线接续管锁定效应下风速仿真分析 135
8.1.1 建立单根导线仿真模型 135
8.1.2 设定升曳力边界条件及划分网格 136
8.1.3 导线锁定效应下的风速与风频仿真分析 136
8.2 基于能量法的接续管微风振动模型求解 140
8.2.1 建立三维风振仿真模型 140
8.2.2 设定风速风向边界条件及划分网格 141
8.2.3 输电导线接续管不同张力下的风振响应 141
8.3 基于塑形流动法与强度因子理论接续管的风振疲劳响应分析 145
8.3.1 设定循环应力比边界条件及划分网格 146
8.3.2 不同压接条件下的疲劳计算分析 147
第9章 输电导线接续管接触表面仿真分析 152
9.1 输电导线接续管过热运行状态下运行特性及热疲劳损伤仿真分析 152
9.1.1 建立输电导线接续管运行特性仿真环境 152
9.1.2 过热运行状态下导线接续管运行特性仿真分析 154
9.1.3 过热运行状态下导线接续管热疲劳损伤仿真分析 161
9.1.4 热疲劳损伤后输电导线接续管场量分析 164
9.2 输电导线接续管热疲劳损伤分析系统 168
9.2.1 输电导线接续管热疲劳损伤分析系统总体设计 168
9.2.2 输电导线接续管热疲劳损伤分析系统应用 169
第10章 输电线路直、弯导线分层力学试验研究及对比分析 171
10.1 直、弯导线应力-应变测量、截面弯曲刚度试验 171
10.1.1 导线应力-应变测量试验 171
10.1.2 导线截面弯曲刚度试验 174
10.2 导线分层应力-应变试验数据处理及对比分析 176
10.2.1 0°导线试验数据处理及对比分析 176
10.2.2 15°导线试验数据处理及对比分析 178
10.2.3 45°导线试验数据处理及对比分析 179
10.3 导线截面弯曲刚度试验数据处理及对比分析 181
第11章 输电导线接续管疲劳试验研究 183
11.1 试验方法、步骤与试验装置 183
11.1.1 试验方法 183
11.1.2 试验步骤 183
11.1.3 试验装置 184
11.2 25%导线额定拉断力下的输电导线接续管疲劳响应 185
11.2.1 输电导线振动响应 185
11.2.2 输电导线接续管疲劳状态下应变分析 188
11.2.3 输电导线接续管表面裂纹与疲劳寿命分析 190
参考文献 194