主动防舞器防舞研究

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1、中图分类号：X937UDC分类号：662.1主动防舞器防舞研究作者姓名芮静敏学院名称机电学院指导教师郭泽荣副教授答辩委员会主席杜志明教授申请学位工学硕士学科专业安全科学与工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月StudyontheAnti-gallopingofActiveAnti-gallopingDeviceCandidateName:JingminRuiSchoolorDepartment:MechatronicalEngineeringFacultyMentor:AssocProf.ZerongGuoChair,Thes

2、isCommittee:Prof.ZhimingDuDegreeApplied:MasterofEngineeringMajorSafetyScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位

3、或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要实际输电线路不可避免地会遭遇冻雨、冰雪及大风等恶劣环境，引发低频、大振幅导线舞动，进而对电力系统及人们的生活造成难以估计的危害，因此各国研究人员从未停止对防舞装置的研究，然而现有防舞装置安装后无法受控，属于“被动式”防舞，使用条件有限、适用性差。主动防舞器的设计为防舞装置的研制提供了新思路，但除其结构和工作原理外，尚未有其他方面的研究，因此，本文针对主动防舞器进行了深入研究，主要研究

4、内容如下：首先，在ADAMS中建立主动防舞器防舞模型，设置主动防舞器摆锤摆动函数与导线舞动位移函数相位差分别为0°（同步摆动）、45°、90°、135°、180°（反向摆动）、-135°、-90°、-45°，模拟不同相位差时主动防舞器防舞作用，得到最佳防舞相位差为0°，与理论分析相吻合，并从位移对比曲线中进行了验证。其次，在ADAMS中建立了40m、70m、100m三种档距导线柔性体模型。结合输电塔结构型式和受力特点，在HYPERMESH中建立了自立式铁塔-JG干字型耐张塔有限元模型。从导线和输电塔两个角度考虑其安全性。取导线安全系数6，得到

5、其许用应力为47.2MPa，以此作为导线破坏边界；结合强度理论对输电塔进行强度分析，取输电塔安全系数1.5，得到其许用应力230MPa，以此作为输电塔破坏边界。在此基础上，对不同档距导线进行了舞动模拟，分析了舞动过程中导线和输电塔的安全性，得到须采取防舞措施时导线的舞动振幅分别为6.14m，9.28m，11.22m。最后，分别对40m、70m、100m档距导线进行了压重防舞和主动防舞模拟，对比稳定舞动、压重防舞和主动防舞时的舞动振幅，结果表明，主动防舞相对压重防舞具有显著优势，不仅使舞动振幅明显减小，而且随时间呈现缩减趋势，最终可以达到消除舞

6、动危害的效果。本文以主动防舞器为研究对象，研究了其最佳防舞相位差。首次在ADAMS中建立输电导线柔性体模型并与主动防舞器结合进行防舞模拟，同时考虑了输电导线和输电塔的安全性，为主动防舞器的控制设计提供了理论基础，为防舞数值模拟研究提供了新思路。关键词：舞动；柔性体；输电塔；有限元；主动防舞I北京理工大学硕士学位论文AbstractItisquitecommonfortheactualtransmissionlinestoencounterharshenvironmentsuchasfreezingrain,snowandwindyinevit

7、ably,whichcausesthelow-frequency,largeamplitudeconductorgalloping,andthedamageisdifficulttoestimateforthepowersystemandpeople'slife.Soresearchersallovertheworldhaveneverstoppedtostudytheanti-gallopingdevices.However,theexistinganti-gallopingdevicescan’tbecontrolledafterinst

8、allation,whichbelongto"passive"anti-gallopingdevices,havelimitedworkingconditionsa