国家自然科学基金(50978049)
- 作品数：28 被引量：255H指数：7
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- 覆冰荷载下干字型耐张转角塔的非线性稳定性分析被引量：1
- 2012年
- 为了研究覆冰荷载作用下转角塔的稳定性,以某电力设计院设计的220 kV干字型耐张转角塔为工程背景,利用数值分析软件建立铁塔的有限元分析模型。对结构进行特征屈曲分析,得到了铁塔的特征值屈曲模态,然后采用增量加载模式研究了不同覆冰厚度情况下该塔非线性稳定性,得到不同覆冰厚度下塔顶位移以及各杆件的受力情况。结果表明,覆冰和风作用下导地线的角度荷载对转角塔起控制作用,整体表现为压弯失稳破坏。给出了转角塔的失稳模式和破坏机理,研究成果可为转角塔抗冰灾设计提供有价值的参考。
- 刘春城李霞辉刘法栋毛绪坤
- 关键词：有限元覆冰荷载非线性屈曲分析稳定分析
- 基于数据融合的大型输电铁塔结构损伤识别被引量：6
- 2011年
- 对输电铁塔进行损伤识别研究,可以提高其可靠性与安全性,避免重大事故的发生.将模态柔度差和模态柔度改变率引入到输电铁塔的损伤识别研究中,在单损伤和多损伤情况下,完成了某500kV输电铁塔的损伤位置识别.为了提高结构损伤识别的准确性,在铁塔损伤识别中引入多传感器数据融合技术,提出了基于数据融合的铁塔结构损伤识别方法,将模态柔度差、模态柔度改变率和模态曲率差3种损伤指标进行数据融合处理,融合后的铁塔损伤识别结果可以克服柔度指标在多损伤工况特征不明显和误判的情况,识别效果较单一指标得到了很大的改善.
- 刘春城张伟杨杰胡峰
- 关键词：输电铁塔损伤识别数据融合
- 大跨越输电塔-线体系覆冰断线模型试验研究被引量：8
- 2012年
- 为了准确有效研究大跨越输电塔-线体系中杆塔结构在覆冰断线工况下的动力响应,以晋东南-南阳-荆门1 000 kV特高压输变电工程中的黄河大跨越段为原型,进行了模拟覆冰条件下五塔四线塔-线体系模型的断线冲击响应试验。试验测得了输电塔薄弱位置杆件的应变时程曲线,研究了塔-线体系在不同断线工况下杆塔的动力响应。通过分析得出了输电杆塔的最不利断线工况,找出了输电塔在断线冲击作用下的最不利位置,为输电塔结构抗冰灾设计提供了有价值的参考。通过进一步研究发现,当断线位置在导、地线悬挂点附近时,输电塔的测点应变突变值与覆冰厚度成近似的一元二次函数关系。
- 刘春城毛绪坤刘法栋李霞辉
- 关键词：覆冰输电塔塔-线体系模型试验冲击响应
- 大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力学模型被引量：9
- 2012年
- 为了从理论上揭示大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力响应,针对大跨越高压输电导线分裂布置型式的线路覆冰情况,采用等效单根导线代替分裂导线,利用能量法,建立了覆冰断线的冲击动力学模型。以某大跨越高压输电线路的一个典型耐张段为例,应用该模型计算导(地)线覆冰断线和未覆冰断线工况下对铁塔造成的冲击响应。研究表明:覆冰断线造成的冲击动力响应远大于未覆冰断线情况,覆冰断线冲击响应不容忽视。该模型可为大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力响应试验分析与数值计算提供理论依据。
- 刘春城初佂宇孙显鹤张伟
- 关键词：大跨越覆冰分裂导线断线冲击动力学
- 山脉地形条件下输电线路风偏响应特性研究被引量：2
- 2021年
- 研究了典型孤立山脉地形因素(山脉长度、山脉坡度)对输电线路风速及风偏响应特性的影响.采用CFD数值模拟得到山脉中输电线路沿线各点横向和竖向平均风速,分析了山脉长度、山脉坡度对输电线路各点平均风速的影响.再根据风向的不同建立了两跨和三跨输电线路有限元模型,分别利用数值模拟风速和规范设计风速计算了线路各点位移,得到风偏角增大百分比.研究结果表明:数值模拟结果普遍大于规范设计值.当风向为顺山脉时,山脉入口处线路风速最大,竖向风速可以忽略不计.山脉越长风偏角增大百分比越小,且随着坡度的减小先增大后减小.当风向为垂直山脉时,竖向风速不宜忽略,山脉越长,山体底部直径越大风偏角增大百分比越大.竖向风速在底部直径大于600m时可以忽略.因此当山脉长度和坡度在某一范围内,按规范来进行输电线路的风偏设计是偏于不安全的.本文的研究结果可为实际山脉地形条件下的输电线路风偏设计提供有价值的参考.
- 刘春城孙红运
- 关键词：山地风场输电线路上升气流
- 110kV纤维增强复合塑料材质电杆的结构设计探讨被引量：3
- 2012年
- 提出了应用纤维增强复合塑料(FRP)材质的新型电绝缘材料输电杆。针对材料的特性,采用克里姆型外形结构,在传统环形截面内设置加劲肋,以加强其截面刚度,使得FRP材料在输电杆塔上的应用范围可以从35 kV提升至110 kV。根据杆塔设计规范,提出适合克里姆杆型的档距取值范围,并对电杆径厚比进行优化选择,给出较适合的尺寸。研究结果表明,所选材料和截面尺寸,满足电杆应力及挠度的要求。
- 龚靖张恩铭陈友慧尹冉
- 关键词：110KV线路
- 碳纤维复合芯导线温度—弧垂特性有限元分析被引量：1
- 2013年
- 针对碳纤维复合芯导线高温低弧垂的特点,采用ANSYS有限元分析软件分析碳纤维复合芯导线在0~160℃的弧垂变化规律,并验证了有限元软件模型和加载方法的合理性。通过分析碳纤维复合芯导线在温度荷载作用下的弛度特性,表明芯棒截面积相同时结构重量小的导线弧垂变化量大;芯棒截面积不同时,截面较大的导线弧垂变化量较小。
- 刘春城张莹沈磨群祁西汉
- 关键词：碳纤维复合芯导线有限元分析
- 碳纤维复合芯导线的特性及应用被引量：7
- 2012年
- 阐述了碳纤维复合芯(ACCC)导线的结构和材料特点,比较了直径相近的ACCC导线与传统钢芯铝绞(ACSR)导线的主要材料性能,绘制了两种导线的应力弧垂曲线,将两类导线在最高气温下的弧垂和应力进行了对比。结果表明,ACCC导线的截面积、最高工作温度、载流量均高于ACSR导线,而弧垂明显小于ACSR导线,在实际工程中ACCC导线弧垂小的优势可明显降低铁塔的高度,进而可减少线路的造价。
- 鞠彦忠李秋晨孟亚男李大伟刘仁凯
- 关键词：碳纤维复合芯导线
- 另类显式逐步积分格式性态的数值模拟研究被引量：1
- 2012年
- 通过初始条件激励下多自由度体系动力响应数值模拟以及对不同模拟方法加速度序列模拟结果的比较分析,研究了PJ方法、BW方法和LL方法的性态,如收敛性、稳定性、精度以及相关问题。取得的主要研究结果是:积分步长Δt=0.1Tzmin可以作为保证BW方法数值精度和稳定性的充分条件;在该条件得到满足情况下,BW方法较之PJ和LL方法均有显著的综合优势,特别是相对精度方面的优势可以达到数量级水平。研究结果表明,显式方法可在大型有限元动力分析软件中逐渐起到更加重要的作用。
- 张晓志曹玲刘龙江
- 关键词：数值模拟方法
- 新型FRP绝缘电杆结构优化设计被引量：5
- 2014年
- 为适应输电线路的发展,利用电绝缘复合材料对110kV电杆进行结构设计并作优化。针对材料本身的刚性不足变形较大的特点,提出了不同截面类型并作对比分析,选取了性能较好的适合FRP电杆的新型三角肋圆形截面。利用有限元Ansys软件对电杆进行三维实体建模,借鉴输电线路典型设计原则和钢管类设计条件,采用同结构、变尺寸的方法对模型施加荷载。参考输电设计规范,归纳分析出最优的结构形式及尺寸,电杆高为17m,直径为350mm,壁厚为10mm。为确保电杆运行可靠性,数值模拟了电杆在不同荷载工况下最大强度及变形,验证最大运行应力为109MPa,杆顶位移8.06cm。研究结果表明,这种分析方法设计出的电杆安全可靠,为复合材料电力应用提供理论支持。
- 龚靖张恩铭祁西汉陈诚
- 关键词：复合材料FRP结构优化结构选型
