覆冰导线舞动机理及其数值模拟论文

《覆冰导线舞动机理及其数值模拟论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、覆冰导线的舞动机理及其数值模拟摘要输电导线不仅承受其白重、覆冰等静荷载，而且还要承受风产生的动荷载。在一定的气象条件下，覆冰导线受稳态横向风作用，可能会引起大幅、低频的自激振动，即舞动。覆冰导线的舞动现象频繁发生，对线路的安全可靠运行构成严重威胁。由于导线覆冰状况具有随机性，产生舞动的因素又非常复杂，给舞动的研究带来了巨大困难。总之，覆冰导线舞动的研究具有重要的理论和应用价值，也有很大的经济和社会意义。基于覆冰导线舞动的空气动力特性，结合典型冰型准椭圆形(新月形)的特点，依据流体动力学原理，对覆冰导线绕流模型的流场进行数值模拟分析。数值计算采用了有限差分的

2、迎风格式，模拟出准椭圆形(新月形)覆冰导线模型在各种不同攻角、不同风速下的阻力系数、升力系数，并探讨风速、攻角等对舞动的影响。同时以索单元模拟输电导线的状态，建立覆冰导线舞动的力学模型，运用ANSYS软件对覆冰导线舞动进行模态分析，采用谐波叠加法，研究了覆冰导线的风振响应，得出覆冰导线模型的前六阶振型，并绘制导线上对应振型的位移图和导线上某些特殊点的位移响应曲线。数值模拟的结果在一定程度上反映了覆冰导线的舞动机理，可为覆冰导线的优化设计提供依据。最后提出了导线舞动研究中尚待解决的问题和进一步的研究方向。．关键词：覆冰导线空气动力特性索单元数值模态谐波叠加法

3、GallopingMechanismsandNumericalSimulationsofIcedConductorsABSTRACTTransmissionwiresaresubjectedtotheirownweightsandiceweights，aswellasdynamicloadsfromthewind．Incertainmeteorologicalconditions，steadytransversalwindmaycauseicedconductorsthelargeamplitude，lowfrequencyoscillation，name

4、lythedance．Icedconductorgallopingoccursfrequently,whichposesaseriousthreattothesafetyandreliabilityofthegrid．Becausetheshapeoftheicearoundwiresisrandom，andthereasonofthedancingisverycomplex，SOtheresearchongallopingisverydifficult．Inaword，theresearchhasimportanttheoreticalandpracti

5、calvalueandhasgreateconomicandsocialsignificance．Basedontheaerodynamiccharacteristicsofconductorgalloping，withthepropertiesofthetypicaliceshape，andbytheprincipleoffluiddynamics，thefluidfieldaroundicedconductorsisanalyzed．Thecrescentshapemodeloficearoundconductorsisused．Thewindward

6、formatoffinitedifferenceisappliedfornumericalcalculation．Thedragcoefficientsandliftcoefficientsatvariousanglesofattackarecalculatedthroughnumericalsimulation．Theinfluenceofthewindspeed，attackangleonconductorgallopingisdiscussed．Besides，thecableelementsareusedtosimulateicedconducto

7、rs．UsingtheANSYS，themechanicsmodeloficedconductorgallopingisestablished．Thewind-induceddynamicresponseoficedconductorsisstudiedbythemodalanalysisbyusingharmonicⅥravesuperimposingmethod．Sixnaturalfrequenciesandeigenvectorsaregotandthedisplacementresponsecurvesofsomevibrationmodeoft

8、helinearedrawn，whichcanoffersomer