基于不同覆冰状态的输电塔线体系倒塔力学特性研究

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1、硕古学後絶文．－■■■－－－．，．＊、＇Ｕ．‘．＞，．基于不同覆冰状态的输电Ｖ（中文题名）塔线体系倒塔力学特性研究ＳｔｕｄｙｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆ（英文题名）ｐＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＬ－ＬｉｎｅＳＣ－ｉｎｅＴｏｗｅｒｙｓｔｅｍｏｌｌａｐｓｅｄＴｏｗｅｒ—＾．ｂｙｔｈｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔＩｃｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎ、研究牛：刘磊宋栓军副教授．导师：黄新波教授；＞学院：机电工程学院学科专化：机

2、械工程－挙仿苯巧专业学位．：２０１：许学位授予年度—■＞西安工程大学学位雌文版枚使用授权书本学位论文作者完全了解学校巧关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向閣家有关部ｎ或机拘送交论文的复印件和电子版，化许论文被查阀和借阅。本人授权西安工程大学教学目的使用本学位论文，将全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等巧制手段保存巧汇编本学位论文。？□保密，在年解密后适用本授权书。＿＿本学位论文属于口不保密，出立即或在口１年Ｄ２年后开放使用。一学位论文作者签名指导教

3、师签名：－曰期：＞西／少年支月＾日目期：ｒ年Ｊ月緣日安工程大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指巧下，独立进行研究工集作体所取已经得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或发巧或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人巧集体，均己在文中Ｕｉｌ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；却痴曰期；此年ｙ月／日］单位代码10709中图分类号TM753UDC密级：□公开□保密全日制专业硕士学位论文论文题名:基于不同覆冰状态的

4、输电塔线体系倒塔力学特性研究研究生姓名：刘磊学号：2012262导师（校内）：宋栓军（教授）黄新波（教授）导师（校外）：刘家兵（高工）学院：机电工程学院学科专业：机电工程申请学位：工程硕士答辩委员会主任委员：王瑛答辩日期：2015年5月15日基于不同覆冰状态的输电塔线体系倒塔力学特性研究摘要：在整个电网供电系统中，输电线路是电力输送的重要支柱。输电杆塔又是支撑输电线路的关键设施，杆塔的安全、可靠运行是输电线路稳定运行的重要前提。随着电力建设的不断发展，杆塔在极端覆冰荷载及风荷载作用下，引起倒塔事故的可能性也在增加。因此，全面掌握输电杆塔在覆冰荷载

5、、风荷载、塔基沉降、导地线等综合载荷作用下的力学特性，并且了解塔线体系模型的耦合作用，对输电杆塔倒塌的分析起到了一定的研究意义。首先，利用ANSYS仿真软件建立了杆塔、导地线、绝缘子串、金具等输电线路主要部件的有限元模型，结合各部件的实际连接关系，并对不同单元间的连接进行耦合，最终建立了塔线体系有限元模型。其次，考虑到输电线路几何非线性对大变形的力学特性影响，依据杆塔、塔线体系结构荷载计算公式，结合ANSYS仿真软件完成了输电线路空间模型各种荷载的施加及连接位置的约束。再次，将杆塔、输电塔线体系有限元模型作为研究对象，对均匀覆冰、不均匀覆冰、风荷

6、载、杆塔塔基沉降等不同状态进行力学特性分析，得出输电杆塔、塔线体系关键杆件的主要应力值，并分析杆件应力值随不同荷载作用下的变化规律。最后，杆塔、塔线体系受到的覆冰荷载、风荷载通过理论公式计算和力学传感器在线监测两种方式获得，然后分别加载到有限元模型中，进行仿真分析，对比分析两种情况下杆塔及塔线体系关键杆件受到的应力大小，综合二者的分析结果，得出更加准确的应力值。本文还针对输电线路杆塔应力在线监测及破坏机理研究，设计了光纤应力传感器的在线监测平台，基于在线监测与ANSYS仿真软件综合分析得出：过载和不平衡张力是造成倒塔的主要原因。图60幅，表15个

7、，参考文献67篇关键词：输电杆塔，塔线体系耦合，ANSYS仿真软件，力学特性，杆塔倒塌，光纤应力传感器中图分类号：TM753IStudyonMechanicalPropertiesofTransmissionLineTower-LineSystemCollapsed-TowerbytheDifferentIceConditionABSTRACTInthewholepowernetworkssupplysystem,transmissionlineistheimportantpillarofelectricpowertransmission.Tra

8、nsmission-towerisalsothecriticalinfrastructureofthetransmissionline,