fr―4型防振锤振动特性数值分析

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1、FR―4型防振锤振动特性数值分析摘要：建立了FR-4型防振锤的动力学模型，求解并得到了了FR-4型防振锤的固有频率，通过定速度法和定振幅法分别计算了防振锤的耗能功率，并运用MATLAB和ANSYS软件进行模拟。结果表明：FR-4型防振锤有四个固有频率，在其固有频率附近FR-4型防振锤耗能功率较高，为进一步研究输电线路的防振锤防振方案提供基础。中国7/vie　　Abstract：ThedynamicmodelofFR-4damperisestablished，andthenaturalfrequencyofFR-4damperisobtainedandcalculated.Theene

2、rgydissipationpomeriscalculatedbyfixedspeedmethodandfixeddisplacementmethodrespectively.AndMATLABandANSYSareusedforsoftulation.Theresultsshopershavefournaturalfrequencies，andtheirpoptionishighnearthenaturalfrequencies，persfortransmissionlines.　　关键词：FR-4型防振锤；固有频率；耗能功率。　　Keyper；naturalfrequency；p

3、option　　中图分类号：TM726.3文献标识码：A：1006-4311（2017）12-0215-03　　0引言　　输电线路在运行时，由于风荷载的作用，在输电导线后会产生上下交替的卡门涡漩，使导线产生微风振动。微风振动持续时间长，对线路损害较大，易使导线产生疲劳断股。防振锤作为一种输电线路常用的防振金具，广泛应用于各类输电导线，能够有效的抑制线路振动。目前对防振锤的研究中，文献[1]提供了防振锤的的计算和仿真方法，文献[2]探讨了防振锤的力学特性和疲劳特性，文献[3]对比了防振锤两种功率测试方法，文献[4]考虑了钢绞线的摩擦影响，文献[5]探讨了FR-3型防振锤的力学性能，文献

4、[6]进行防振锤特性的试验。　　防振锤与导线相连，主要通过振动来消耗导线的能量，达到抑制振动的目的。FR-4型防振锤是目前较为常用的一种防振锤，其为音叉式非对称型防振锤，有两个锤头，锤头可以竖向摆动，如图1所示。FR-4型防振锤作为工程中较为常用的防振金具，针对其力学性能和耗能功率的分析，可以为后续工作打下基础，为工程实际提供一定的参考。　　1FR-4型防振锤计算模型　　将图1中FR-4型防振锤的一侧简化为如图2所示的计算模型，通过模型可以看出，FR-4型防振锤每侧应有一个相对线夹的平动振型和相对质心的转动振型。因此，FR-4型防振锤应有4个固有频率，其各项参数如表1所示。　　根据F

5、R-4型防振锤的模型，结合结构动力学的方法建立FR-4型防振锤的振动方程：　　MY″+CY′+KY=F（1）　　式中，M为防振锤的质量矩阵；K为防振锤的刚度矩阵；C为防振锤的阻尼矩阵；Y为防振锤的位移阵；F为外力矩阵。　　根据模型可以得到各矩阵的表达式如下：　　M=■（2）　　式中，m为锤头质量；J为转动惯量。　　K=■（3）　　式中，EI为绞线抗弯刚度；l为绞线到质心的距离。　　C=■K（4）　　式中，D为系统的阻尼比；？啄″0（6）　　式中，？啄为防振锤�A头位移。　　2防振锤的耗能功率　　防振锤功率的计算方法通常有定速度法和定振幅法，定速度法为保持防振锤夹头振动速度幅值不变，定

6、位移法为保持防振锤夹头振动振幅不变。　　导线产生微风振动时外力一般为简谐力，所以各位移参数有如下关系：　　y=y0sinatlab软件，分别对FR-4型防振锤的振动频率和耗能特性进行模拟，其振动频率如图3所示。