覆冰导线舞动的非线性数值分析及稳定性研究

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2、±学位论文《覆冰导线舞动的非线性数值分析及稳定性研巧》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕壬学位期间独立进行硏究工作所取得的成果。据本人所知，论义中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研巧成果。对本文的研究Ｊ：作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中抖明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人戒担。么彼年《？作者签名：曰期：月Ａ曰由３思；灵义华北电力大学硕±学位论文使用授权书《覆冰导线舞动的非线性数值分析及稳定性研究》系本人在华北电力大学攻读硕壬学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归华北大，

3、Ａ。学所有本论容不得其它单位的名义发表人全了电力文的研究内ｙ本完解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送文本，查借阅。本人授权电力大交论的實印和电子版允许论文被閒和华北件，可、，可论文的全部或部学封采用影印缩印或其他复制手段保存论文Ｕ公布。分内容＂＂论文Ｖ）（：学位属于请在臥下相应方框内打本保□后密，在密适用本授权书年解＾囚不保密＾《化片：曰：年月作者签名曰期恩爲訓心弘／：化日导签：日期年《巧师名国内图书分类号：TM726.1SH79学校代码：10079国际图书分类号：621.3密级

4、：公开硕士学位论文覆冰导线舞动的非线性数值分析及稳定性研究硕士研究生：胡思磊导师：向玲教授申请学位：工程硕士专业领域：机械工程培养方式：全日制所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TM726.3SH79U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringNonlinearNumericalAnalysisandStabilityStudyonGallopingofIcedConductorCandidate：HuSileiSu

5、pervisor：Prof.XiangLingSchool：SchoolofEnergy，PowerandMechanicalEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要输电线路舞动是一个十分复杂的过程，是发生于恶劣自然条件下受许多因素影响的运动。舞动对输电线路的安全运行危害极大，轻则引起导线鞭击、烧伤、断股等，重则会造成断线倒塔、线路跳闸，导致大面积停电事故，给社会带来重大经济损失。覆冰导线舞动机理、舞

6、动形态及稳定性问题的研究，对预防舞动事故和积极处理舞动现象有重要的意义。本文针对单档距覆冰导线，从模型、参数仿真、位移响应及稳定性等几个方面进行了导线舞动的研究。主要内容如下：1.考虑覆冰输电导线的扭转和非线性几何关系，建立了导线的非线性有限元模型。推导了模型的结构阻尼矩阵、风载荷向量和坐标转换矩阵，并给出了单档距输电线路两端的边界约束条件。2.采用Gambit软件建立了覆冰导线的物理模型，运用Fluent流体力学软件分析了新月形截面覆冰导线的气动力特性，获得气动系数曲线，并分析了覆冰厚度和相对风速对气动系数的影响。3.分析了输电导线的固有特性，获得导线的

7、固有频率和振型。基于覆冰导线舞动的非线性有限元方程，采用Newmark时间积分法及Newton-Raphson非线性迭代法对导线舞动的位移响应进行了仿真，并分析档距和风速对导线舞动响应的影响。4.根据导线舞动的二自由度微分方程，推导得到微分方程的特征方程，并采用劳斯判据，进行了导线的稳定性分析。通过编程求得覆冰导线舞动的临界风速，最后分析了档距对舞动临界风速的影响。参数影响的研究对于输电线路的设计和舞动的防治具有重要意义。关键词：覆冰导线；舞动；数值仿真；气动力系数；稳定性IAbstractGallopingofconductorisaverycomple

8、xprocessthatisaffectedbymanyfacto